CN104518617B - 搭载有控制设备的马达 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具备防水功能并且操作性高的搭载有控制设备的马达。本发明的搭载有逆变器装置即控制设备(12)的马达(M1)中，逆变器装置(12)具有设定开关(S11～S13)及显示器即显示机构(14)，并且容纳于防水壳(20)内。该防水壳(20)具有：窗口(32)，能够观察显示器(14)；及外部电源开关(S21)，具有与设定开关(S11～S13)的其中之一的电源开关(S11)相同的功能。窗口(32)和外部电源开关(S21)露出设置于防水壳(20)的外部，来自该防水壳(20)的外部电源开关(S21)的信号输入至逆变器装置(12)。

Description

搭载有控制设备的马达

本申请主张基于2013年9月27日申请的日本专利申请2013-202369号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种搭载有控制设备的马达。

背景技术

例如，专利文献1中已知有搭载有逆变器等控制设备的马达。

若马达上搭载有逆变器等控制设备，则可以得到提高现场的各个马达的互换性，或提高运行的操作性等好处。并且，与通过配电盘或控制板统一管理、控制多个马达的方法相比，尤其还能得到以低成本满足多品种、少量生产的要求的好处。

专利文献1：日本特开2000-102213号公报

然而，以往的搭载有逆变器等控制设备的马达，并没有设计成在室外使用，并且，即使在室内也没有设计成在触及洗涤水等液体的场所中使用，存在有雨水和液体降落的环境下产品的可靠性或耐久性差的问题。

发明内容

本发明是为了解决这种以往的问题而完成的，其课题在于提供一种具备防水功能并且操作性高的搭载有控制设备的马达。

本发明的搭载有控制设备的马达通过以下结构解决上述课题，即所述控制设备具有设定开关及显示机构，并且容纳于防水壳内，该防水壳具有能够观察所述显示机构的窗口、及具有与设置于所述控制设备的所述设定开关中的至少其中之一相同功能的外部设定开关，并且所述窗口和所述外部设定开关露出设置于该防水壳的外部，来自该防水壳的外部设定开关的信号输入至所述控制设备。

通过该结构，控制设备容纳于防水壳内，因此可确保防水性。并且，具备露出设置于防水壳的外部并且与控制设备的设定开关连接而具有与该设定开关相同功能的外部设定开关，因此即使不拆卸防水壳也能够对控制设备进行设定。设定的情况等能够经由防水壳的窗口在控制设备的显示机构进行确认。

根据本发明，能够得到一种具备防水功能并且操作性高的搭载有控制设备的马达。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的一例所涉及的搭载有控制设备的马达的外观的三视图，其中(A)为主视图、(B)为侧视图、(C)为仰视图。

图2是将上述三视图的防水壳的全部或局部剖切而显示的局部剖切的三视图。

图3是表示上述马达与逆变器装置的接线状态的相当于主视的框图。

图4是表示本发明的另一实施方式的一例的示意剖视图。

图5是表示马达与逆变器装置的另一接线状态的相当于剖视的框图。

图中：M1-马达，S11～S13-设定开关，S21-外部电源开关(外部设定开关)，10-马达轴，12-逆变器装置(控制设备)，14-显示器(显示机构)，20-防水壳，32-窗口，36-LED灯(通知机构)。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式的一例所涉及的搭载有控制设备的马达进行详细说明。

图1是表示本发明的实施方式的一例所涉及的搭载有控制设备的马达的外观的三视图，图2是将上述三视图的防水壳的全部或局部剖切而显示的局部剖切的三视图。图1、图2中(A)为主视图、(B)为侧视图、(C)为仰视图。

在该实施方式中，纵向放置(马达轴10沿铅垂方向延伸的状态)马达M1来使用。负载(被驱动设备：省略图示)D1配置于马达M1的铅垂方向下侧。马达M1为三相感应马达。另外，本发明中的马达并不限定于感应马达，也可以是例如磁性马达等。

一并参考图3，马达M1上搭载有用于进行速度控制的逆变器装置(控制设备)12。逆变器装置12具有设定开关S11～S13及用于确认设定状况等的显示器(显示机构)14。设定开关S11～S13具体为电源开关S11、用于设定该逆变器装置12的驱动频率的升频开关S12、降频开关S13。

逆变器装置12改变向马达M1供给的驱动频率从而控制马达M1的转速，该实施方式中，用转换器(整流装置：省略图示)将交流暂时转换为直流，并通过逆变器(反用换流器：省略图示)再次转换为所希望的频率的模拟三相交流。

逆变器装置12本身通常为非防水类型。逆变器装置12通过螺栓16固定于端子台13上，该端子台13通过螺栓15固定于防水壳20，逆变器装置12连同该端子台13一起容纳于防水壳20内。防水壳20主要由容纳逆变器装置12的主体部21及与该主体部21对置的盖体部22构成。

防水壳20的主体部21具有沿铅垂(该实施方式中与马达轴10平行)方向形成的开口21A，与开口相反侧的固定面21C经由未图示的螺栓固定于马达M1的外壳24。另外，主体部21的固定面21C上形成有用于使逆变器装置12与马达M1之间的未图示的电缆等通过的连通孔21D。

防水壳20的盖体部22具有与主体部21的开口21A形状相同的开口22A及与该开口22A基本平行形成的铅垂平面(铅垂方向的面)22C。主体部21的开口21A周围及盖体部22的开口22A周围分别对置设置有凸缘部21F、22F。该凸缘部21F、22F夹着密封部件25通过螺栓26连结，从而防水壳20的内部被密封。

防水壳20具有能够观察显示器14的窗口32及具有与设置于逆变器装置12的所述设定开关S11～S13的其中之一的电源开关S11相同功能的外部电源开关(外部设定开关)S21。

所述窗口32在防水壳20上设置在与逆变器装置12的显示器14对应的位置，并露出于该防水壳20的盖体部22的铅垂平面22C的上侧。具体而言，在防水壳20的盖体部22的与逆变器装置12的显示器14对应的位置上形成有窗孔32K。并且，具备透明的亚克力板(或者玻璃)32A的窗框32B夹着密封部件32C通过螺栓34固定于该窗孔32K的周围，由此构成窗口32。隔着该窗口32，能够从防水壳20的外部观察容纳于防水壳20内的逆变器装置12的显示器14。

所述外部电源开关S21也露出设置于防水壳20的外部。外部电源开关S21也是防水设计。外部电源开关S21是开启/关闭兼用的，并与电源开关S11接线以便具有与逆变器装置12的电源开关S11相同的功能(参考图3)。即，来自防水壳20的外部电源开关S21的信号(作为电源开关S11的信号)输入至逆变器装置12。由此，通过操作该外部电源开关S21，能够对逆变器装置12的电源开关S11进行操作。

另外，在逆变器装置12中，除电源开关S11以外设置有用于提高马达M1的驱动频率的升频开关S12和用于降低马达M1的驱动频率的降频开关S13，但在本实施方式中，在防水壳20上并未配置与这些设定开关S12、S13对应的外部设定开关。

另一方面，在防水壳20上，除外部电源开关S21以外，根据来自逆变器装置12的输出信号进行通知的LED灯(通知机构)36也露出设置于外部。该实施方式中，LED灯36设计成随着逆变器装置12(马达M1)的“开启”而亮灯，并在逆变器装置12向马达M1供给的电流或电压超过预先设定的值时闪烁。即，在该实施方式中，LED灯36兼具电源灯的功能与异常灯的功能，当然也可以设为各专用灯。

如后述的图5中的实施方式，当逆变器装置52本身装配的电源用的灯70配置于能够从窗口42观察到的位置时，不需要相当于电源灯的通知机构。但该实施方式中，逆变器装置12本身虽装配有电源灯12L，但却在远离显示器14的位置而无法从窗口32观察到，因此LED灯36还具有相当于电源灯的通知功能。

另外，在防水壳20上，用于使马达M1的配线(该实施方式中为电源用配线及控制用配线)38插通的配线孔20G形成在该防水壳20的主体部21的下部，以使该配线38从防水壳20朝向铅垂方向下方贯穿并延伸。

接下来，对搭载有该逆变器装置12的马达M1的作用进行说明。

通常，为了确保搭载于马达上的逆变器装置的防水性，基本上采用使该逆变器装置本身具有防水功能的设计即可。但直接将电力系统的电路、开关或端子类(与电缆的连接部)本身设为完全防水并不容易，且无法避免高成本。另一方面，如果简单将整个逆变器装置全部容纳于防水壳20内，则在进行各种设定和操作时，每次都需要拆卸(打开)防水壳20，操作性会大大降低。

根据本实施方式，逆变器装置(控制设备)12容纳于防水壳20内。因此，只要有1种包括设定开关S11～S13而不具有防水功能的一般类型的逆变器装置12即可，从而能够以低成本确保可靠的防水性。

并且，防水壳20具有外部电源开关S21，该外部电源开关S21具有与设置于逆变器装置12的设定开关S11～S13的其中之一的电源开关S11相同的功能，来自该外部电源开关S21的信号(作为电源开关S11的信号)输入至逆变器装置12。因此，无需拆卸防水壳20也能够进行逆变器装置12的设定(电源的开启/关闭)，其操作性良好。

并且，在本实施方式中，根据来自逆变器装置12的输出信号进行通知的LED灯(通知机构)36露出设置于防水壳20的外部。该LED灯36在电源开关S11(外部电源开关S21)开启时亮灯。因此，即使在安装有防水壳20的状态，也能够确认“电源开启”的状态。尤其，该实施方式所涉及的逆变器装置12也可以兼用非防水类型，因而有时该电源灯12L隐藏于无法从防水壳的窗口32观察到的位置。因此，通过LED灯36的亮灯，能够从防水壳20的外部准确地观察逆变器装置12的电源的开启/关闭的状态，其优点很明显。

而且，该实施方式中，即使不拆卸防水壳20也能够通过该LED灯36的闪烁来观察逆变器装置12发生异常的情况。也就是说，本实施方式所涉及的防水壳20不仅具有防水功能及逆变器装置12的设定辅助功能，还兼具能够通知“搭载有逆变器装置12的马达M1”的运行状况的作为简易控制板的功能。

在本实施方式中，马达M1被设置成纵向放置(设置成马达轴10沿着铅垂方向)，并且配置成负载(被驱动设备)D1位于马达M1的铅垂方向下侧。因此，能够更可靠地防止雨水等从马达M1的马达轴10从马达M1的外壳24的露出部分渗入到马达M1内。

而且，在本实施方式中，用于使马达M1的配线38插通的配线孔20G形成为：使该配线38从防水壳20向铅垂方向下方贯穿并延伸。因此，几乎不用担心雨水等经由该配线孔20G渗入到防水壳20内，并且，假设因某种原因雨水等进入到防水壳20内，也能够经由该配线孔20G迅速将进入的雨水等排出。

并且，在本实施方式中，防水壳20的窗口32形成于该防水壳20的盖体部22的铅垂平面22C的上侧。因此，从纵向设置于铅垂平面22C的上侧的窗口32观察逆变器装置12的显示器14，所以很容易观察该显示器14的信息。

另外，本发明所涉及的搭载有控制设备的马达的各个部件的配置并不限定于上述配置例子。

例如，图4所示的马达M2被设置成横向放置。马达M2被设置成横向放置时，可以将防水壳40配置于马达M2的上侧。由此，能够构成为：将用于使马达M2的配线41插通的配线孔40G和使逆变器装置45与马达M2之间的电缆等(未图示)通过的连通孔40C形成于防水壳40的下表面40A，从而使各配线41和电缆等从防水壳40朝向铅垂方向下方贯穿并延伸。因此，能够进一步防止雨水经由配线孔40G和连通孔40C进入到防水壳40内。

另外，像这样将马达M2设为横向放置时，也可以构成为：将逆变器装置45的显示器47纵向配置，使防水壳40的窗口49位于该防水壳40的铅垂方向的面40D的上侧。由此，能够维持显示器47的良好的观察性。

当然，图1、图2的配置和图4的配置仅为一个例子，本发明的马达和防水壳等各部件的配置关系并不限定于上述例子。例如，用于使马达的配线插通的配线孔并非一定要形成为使该配线从防水壳朝向铅垂方向下方贯穿并延伸，例如，可以形成为使该配线从防水壳沿水平贯穿并延伸。并且，防水壳的窗口也并非一定要形成于该防水壳的铅垂方向的面的上侧，例如，可以形成于防水壳的上表面(水平面)。而且，LED灯(通知机构)的配置位置也并不限定于上述配置位置，也可以不设置LED灯。

并且，在上述实施方式中，作为搭载于马达上的控制设备，例示了逆变器装置，但本发明中搭载于马达上的控制设备并不限定于逆变器装置。例如，马达为磁性马达时也可以搭载伺服放大器。除此之外，还可以搭载用于实现序列发生器的电路基板或继电器、断路器等控制设备。这些控制设备在怕雨水等方面与逆变器装置相同，能够以与上述实施方式相同的方法进行应用，且能够得到相同的作用效果。

并且，在上述实施方式中，只有与逆变器装置的设定开关中的电源开关具有相同功能的外部电源开关露出设置于防水壳的外部。该结构的成本低，且在只要设定了一次之后几乎不需要改变设定的用途的情况下有效。但是，该结构中，例如想要对原本就设置于逆变器装置上的马达转速的升频开关和降频开关等进行操作，则需要拆卸防水壳的盖体。

例如图5所示结构例解决了该问题。该结构例中，防水设计的外部设定开关S61～S64与逆变器装置52的所有的设定开关S51～S54对应地露出设置于防水壳50的外部。具体而言，逆变器装置52中，作为设定开关设置有电源开关S51、驱动频率的升频开关S52、降频开关S53、及复位开关S54，而外部电源开关S61、驱动频率的外部升频开关S62、外部降频开关S63、及外部复位开关S64作为分别具有相同功能的外部设定开关露出设置于防水壳50的外部。并且来自外部设定开关S61～S64的信号作为相当于逆变器装置52的各设定开关S51～S54的信号输入至逆变器装置52。另外，复位开关S54(外部复位开关S64)为在发生故障时将之前的设定状况初始化的开关。

并且，该逆变器装置52也具有灯70作为通知电源开启的状态的通知机构。但是，该结构例中，该灯70配置于逆变器装置52的显示器72上，可以从能够观察该显示器72的防水壳50的窗口42直接确认该灯70的亮灯状态。因此，防水壳50上没有(如之前的实施方式)重复设置相当于电源灯的通知机构。

另一方面，该实施方式所涉及的逆变器装置52构成为，接收配置于马达M3内的温度传感器80的信息，并根据来自该温度传感器80的信息判定为马达M3的特定部分的温度为设定值以上时，能够通过露出设置于防水壳50的LED灯(通知机构)84的亮灯得知该高温状态。

本实施方式(无需拆卸防水壳50)能够实现以下情形：a)通过露出设置于外部的外部设定开关S61～S64对整个逆变器装置52进行设定/操作，及b)通过能够从防水壳50的外部观察到的灯70及LED灯84来确认运行状况，及c)根据需要通过外部复位开关64来进行各种设定的复位。

总而言之，在该实施方式中，使防水壳50具有将与“搭载有逆变器装置52的马达M3”有关的所有的设定/操作，及通知成为可能的作为控制板的功能。

尤其，本发明中，关于在防水壳配置什么样的开关和通知机构等并没有特别限定。例如，马达运行状况的通知机构等并非一定要露出设置于防水壳上。

并且，本发明所涉及的搭载有控制设备的马达是设想到在需要防水的用途中使用时的情况而作出的，但也能够在不需要防水的用途中使用，当然可以在无需防水的用途中使用。

Claims (5)

1.一种搭载有控制设备的马达，其特征在于，

所述控制设备具有为了对该控制设备进行设定而进行操作的设定开关及显示机构，并且容纳于防水壳内，

该防水壳具有：窗口，能够观察所述显示机构；及外部设定开关，具有与设置于所述控制设备的所述设定开关中的至少其中之一相同的功能，并且所述窗口和所述外部设定开关露出设置于该防水壳的外部，

来自该防水壳的外部设定开关的信号输入至所述控制设备。

2.根据权利要求1所述的搭载有控制设备的马达，其特征在于，

根据来自所述控制设备的输出信号进行通知的通知机构露出设置于所述防水壳的外部。

3.根据权利要求1或2所述的搭载有控制设备的马达，其特征在于，

用于使所述马达的配线插通的配线孔形成为使所述配线从防水壳朝向铅垂方向下方贯穿并延伸。

4.根据权利要求1或2所述的搭载有控制设备的马达，其特征在于，

所述窗口形成于所述防水壳的铅垂方向的面的上侧。

5.根据权利要求3所述的搭载有控制设备的马达，其特征在于，

所述窗口形成于所述防水壳的铅垂方向的面的上侧。