CN112514057A - 控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的控制装置具备：壳体(1)，在内部由隔壁(4)划分出收容包括因通电而发热的发热电路元件(9a)的控制电路(8)的电路收容室(2)、和供冷却发热电路元件(9a)的散热器(10)的外部空气流通的外部空气流路(3)；壳体侧连接器(5)，设置在构成电路收容室(2)的室壁的壳体(1)的壁，并供在外部电线(6)的一端设置的电线侧连接器(32)从外侧拆装；以及内部电线(7)，一端与发热电路元件(9a)连接，另一端与壳体侧连接器(5)从内侧连接。内部电线(7)设置为从发热电路元件(9a)延伸突出，贯通隔壁(4)而伸入至外部空气流路(3)，在该外部空气流路(3)内延伸，从该外部空气流路(3)贯通隔壁(4)而进入至电路收容室(2)，并且到达至壳体侧连接器(5)。

Description

控制装置
技术领域
本发明涉及控制装置。
背景技术
以往，公知有如下状况：因为控制伺服马达的伺服放大器的发热量较大，所以对其进行冷却。
例如，在专利文献1中公开有如下的电动注射成型机的驱动器的冷却构造，即，伺服放大器和散热器一体地安装在壁板，伺服放大器位于壁板的一侧并且散热器向另一侧贯通壁板，从该壁板露出的散热器由沿着壁板流通的空气冷却。
专利文献1：日本特开平9-254214公开专利公报(特别参照图1)
但是，在上述以往的驱动器的冷却构造中，在伺服放大器收容于壳体的情况下，产生如下问题，即，由于从伺服放大器延伸突出的马达动力线的发热而使得壳体内的温度变高。另外，这样的问题是在将包括因通电而发热的电路元件(以下，称为发热电路元件)的控制电路收容于壳体的控制装置中共通的问题。
发明内容
本发明是为了解决这样的课题而完成的，其目的在于提供如下的控制装置，即，能够抑制由于从因通电而发热的电路元件延伸突出的电线的发热而导致的壳体内的温度上升。
为了实现上述目的，本发明的某个方式(aspect)所涉及的控制装置具备：壳体，在其内部由隔壁划分出对包括因通电而发热的发热电路元件在内的控制电路进行收容的电路收容室、和供对前述发热电路元件的散热器进行冷却的外部空气流通的外部空气流路；壳体侧连接器，其设置在构成前述电路收容室的室壁的前述壳体的壁，并供在外部电线的一端设置的电线侧连接器从外侧拆装；以及内部电线，其一端与前述发热电路元件连接，另一端与前述壳体侧连接器从内侧连接，前述内部电线设置为，从前述发热电路元件延伸突出，接着，贯通前述隔壁而伸入至前述外部空气流路，接着，在该外部空气流路内延伸，接着，从该外部空气流路贯通前述隔壁而进入至前述电路收容室，接着，到达前述壳体侧连接器。这里，“内部电线”是指单根电线和相互连接后的多根电线。
根据该结构，将发热电路元件和壳体侧连接器连接的内部电线的一部分在外部空气流路延展，被在该外部空气流路流通的外部空气冷却。另一方面，在电路收容室的内部仅存在剩下的内部电线，因此能够抑制由内部电线的发热而引起的电路收容室的温度上升。其结果，能够提供能够抑制由于从因通电而发热的电路元件延伸突出的电线的发热而导致的壳体内的温度上升的控制装置。
也可以构成为，前述发热电路元件是功率模块，前述内部电线和前述外部电线分别是内部动力线和外部动力线。
根据该结构，从由通电产生的发热量特别大的功率模块延伸突出的内部动力线的发热量特别大，因此由内部电线的发热引起的电路收容室的温度上升的抑制效果变得更加显著。
也可以构成为，前述电路收容室是密封室，前述壳体侧连接器至少设置为气密，前述内部动力线至少气密地贯通前述隔壁。
根据该结构，电路收容室是密封室，因此即使内部电线的发热量相同，与电路收容室不是密封室的情况相比，由内部电线的发热引起的电路收容室的温度上升变大。因此，由内部电线的发热引起的电路收容室的温度上升的抑制效果变得更加显著。
也可以构成为，距前述内部动力线的前述一端较近的前述隔壁中的该内部动力线的贯通部分位于前述功率模块的附近，距前述内部动力线的前述一端较远的前述隔壁中的该内部动力线的贯通部分位于前述连接器的附近。
根据该结构，内部电线中的在外部空气流路延展的部分的比例变大，因此由内部电线的发热引起的电路收容室的温度上升的抑制效果变大。
也可以构成为，前述散热器通过至少构成前述隔壁的一部分而在前述外部空气流路露出。
根据该结构，能够高效地冷却散热器。
也可以构成为，前述控制装置是对多关节机器人的动作进行控制的机器人控制器，前述发热电路元件是对驱动前述多关节机器人的关节的伺服马达进行控制的伺服放大器，前述电线是马达动力线。
根据该结构，对驱动多关节机器人的关节的伺服马达进行控制的伺服放大器的数量较多，因此由内部电线的发热引起的电路收容室的温度上升的抑制效果变得更加显著。
本发明起到能够提供如下的控制装置的效果，即，能够抑制由于从因通电而发热的电路元件延伸突出的电线的发热而导致的壳体内的温度上升。
附图说明
图1是示意地表示本发明的实施方式1所涉及的控制装置的结构的一个例子的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。此外，以下在所有的附图中对相同或者相当的要素标注相同的附图标记，省略其重复的说明。另外，本发明并不限定于以下的实施方式。此外，以下的附图是用于对本发明进行说明的图，因此存在省略与本发明无关的要素、因夸张等而尺寸不正确到情况。
(实施方式1)
[结构]
图1是示意地表示本发明的实施方式1所涉及的控制装置的结构的一个例子的剖视图。
参照图1，控制装置100具备壳体1、壳体侧连接器5、以及内部电线7。
控制装置100的用途并不特别限定。此外，控制装置100是机器人控制装置的方式在实施方式2中进行说明。
壳体1在内部由隔壁4划分出电路收容室2和外部空气流路3。电路收容室2可以是密封室(被密封的室)，也可以不是密封室。电路收容室2收容控制电路8。控制电路8例如在电路基板11安装有多个电路元件9a～9c。电路元件9a是作为发热电路元件的功率模块。电路元件9b是功率模块以外的发热电路元件。电路元件9c是发热电路元件9a、9b以外的一般电路元件。
一般电路元件9c例如安装在电路基板11的表面。发热电路元件9a、9b例如安装在电路基板11的背面。
在发热电路元件9a、9b的顶端部，以经由较薄的绝缘部件(未图示)而邻接的方式分别配置有散热器10。各散热器10以从电路收容室2向外部空气流路3贯通隔壁4的方式安装在该隔壁4。
在构成外部空气流路3的上游端和下游端的壳体1的壁分别设置有外部空气入口3a和外部空气出口3b。在外部空气入口3a的外侧配置有风扇41和马达42。风扇41由马达42驱动，向外部空气流路3输送外部空气。由风扇41输送的外部空气从外部空气入口3a流入至外部空气流路3，在外部空气流路3流通并从外部空气出口3b向外流出。此时，从隔壁4向外部空气流路3露出的各散热器10由流通的外部空气冷却。
另一方面，在构成电路收容室2的室壁的壳体1的壁，以顶端部突出至壳体1之外并且基端部突出至电路收容室的方式设置有壳体侧连接器5。壳体侧连接器5与电线侧连接器32接合(嵌合)，而构成连接器接合体(一对连接器)。电线侧连接器32设置在外部电线6的前端部。
作为壳体侧连接器5和电线侧连接器32，能够使用公知的连接器。因此，省略壳体侧连接器5和电线侧连接器32的详细说明。壳体侧连接器5和电线侧连接器32通过接合而相互电连接。这里，壳体侧连接器5是雌连接器(插座)，电线侧连接器32是雄连接器(插头)，在壳体侧连接器5嵌插电线侧连接器32，但也可以反过来。另外，壳体侧连接器5和电线侧连接器32也可以是相互抵接并且通过磁铁的吸引力(或者卡合等)而接合的结构。
此外，在电路收容室2是密封室的情况下，壳体侧连接器5为了密封壳体1，而设置为具有规定的密封度(Degree of sealing)，并且，电线侧连接器32具备规定的密封度。该规定的密封度例如至少设定(设计)为作为气密的密封度。
内部电线7设置为将功率模块9a和壳体侧连接器5连接。因此，内部电线7和外部电线6分别是供对功率模块9a通电的动力用电流流动的内部动力线和外部动力线。内部电线7设置为一部分在外部空气流路3延展。具体而言，内部电线7设置为，从功率模块9a延伸突出，接着，贯通隔壁4而伸入至外部空气流路3，接着，在该外部空气流路3内延伸，接着，从该外部空气流路3贯通隔壁4而进入至电路收容室2，接着，到达壳体侧连接器5。
在电路收容室2，作为发热电路元件而存在功率模块9a和除此之外的发热电路元件9b，但设置内部电线7并且其一部分配置在外部空气流路3的发热电路元件在这里仅是功率模块9a。是否设置内部电线7并且其一部分配置在外部空气流路3通过对发热电路元件9a、9b的发热量和电路收容室2的温度上升的限度等进行考虑而决定。因此，也可以在功率模块以外的发热电路元件9b设置内部电线7并且其一部分配置在外部空气流路3。
另外，功率模块9a和除此之外的发热电路元件9b的数量在这里分别例示为一个，但当然没有特别限制。
内部电线7既可以是单根电线，也可以是由连接器等相互连接后的多根电线。
对内部电线7而言，在图1示出了从功率模块9a延伸突出的方式。但是，例如也可以是，在电路基板11设置通过印刷布线而与功率模块9a连接的基板连接器(未图示)，并且设置在内部电线7的基端的电线连接器与该基板连接器连接(嵌合)的方式。
在隔壁4的内部电线7的贯通部分21、22例如设置保护内部电线7的保护部件31。保护部件31例如构成为在中心部形成有电线插通孔，并嵌入隔壁4的贯通孔。作为这样的保护部件31，可以例示孔环。此外，也可以在隔壁4的内部电线7的贯通部分21、22设置与壳体侧连接器5相同的隔壁侧连接器，在内部电线7的外部空气流路侧的端部设置与电线侧连接器32相同的电线侧连接器。
此外，在电路收容室2是密封室的情况下，保护部件31为了密封壳体1而设置为具有规定的密封度。该规定的密封度例如至少设定(设计)为作为气密的密封度。
这里，距内部电线7的功率模块9a侧的端较近的隔壁4中的该内部电线7的贯通部分21位于功率模块9a的附近，距内部电线7的功率模块9a侧的端较远的隔壁4中的该内部电线7的贯通部分22位于壳体侧连接器5的附近。
[作用效果]
接着，对如以上那样构成的控制装置的作用效果进行说明。
参照图1，根据本实施方式，将作为发热电路元件的功率模块9a和壳体侧连接器5连接的内部电线7的一部分在外部空气流路3延展，由在该外部空气流路3流通的外部空气冷却。另一方面，在电路收容室2的内部仅存在剩下的内部电线7，因此能够抑制由内部电线7的发热而引起的电路收容室2的温度上升。其结果，能够提供能够抑制由于从因通电而发热的电路元件9a延伸突出的电线7的发热而导致的壳体1内的温度上升的控制装置100。
另外，作为从由通电产生的发热量特别大的功率模块9a延伸突出的内部动力线的内部电线7的发热量特别大，因此由内部电线7的发热引起的电路收容室2的温度上升的抑制效果变得更加显著。
另外，在电路收容室2是密封室的情况下，即使内部电线7的发热量相同，与电路收容室2不是密封室的情况相比，由内部电线7的发热引起的电路收容室2的温度上升变大，因此由内部电线7的发热引起的电路收容室2的温度上升的抑制效果变得更加显著。
另外，距内部电线7的功率模块9a侧的端较近的隔壁4中的该内部电线7的贯通部分21位于功率模块9a的附近，距内部电线7的功率模块9a侧的端较远的隔壁4中的该内部电线7的贯通部分22位于壳体侧连接器5的附近，所以内部电线7中的在外部空气流路3延展的部分的比例变大，因此由内部电线7的发热引起的电路收容室2的温度上升的抑制效果变大。
(实施方式2)
本发明的实施方式2例示控制装置100是对多关节机器人的动作进行控制的机器人控制器的方式。在本实施方式中，以下说明的结构与实施方式1不同，除此之外的结构与实施方式1相同。
参照图1，在本实施方式中，控制装置100是对多关节机器人的动作进行控制的机器人控制器。作为发热电路元件之一的功率模块9a是对驱动多关节机器人的关节的伺服马达进行控制的伺服放大器。内部电线7和外部电线6是马达动力线。
伺服放大器与各关节对应地设置。伺服马达是三相，因此在各伺服放大器设置3根马达动力线。即，在本实施方式中，内部电线的数量是多关节机器人的关节的数量×3根。
另外，壳体侧连接器5和保护部件31设置为具有能够防水的密封度。
根据这样的本实施方式，对驱动多关节机器人的关节的伺服马达进行控制的伺服放大器的数量较多，因此由内部电线7的发热引起的电路收容室2的温度上升的抑制效果变得更加显著。
＜变形例＞
在本实施方式中，也可以采用以下的变形例。
在欲使控制装置100小型化的情况下，需要高效地抑制由伺服放大器导致的电路收容室的温度上升和由内部电线7导致的电路收容室2的温度上升。因此，在本变形例中，为了高效地抑制由伺服放大器导致的电路收容室2的温度上升，而使用主要的发热电路元件9a、9b所共用的散热器(未图示)作为散热器10，该散热器实质地构成隔壁4。
另外，为了高效地抑制由内部电线7导致的电路收容室2的温度上升，而例如采用以下的隔壁贯通构造(未图示)而代替保护部件31。
在该隔壁贯通构造中，在作为隔壁4的散热器的贯通孔的附近配置电路基板11，在该贯通孔配置基板对电线连接器的连接器接合体。该连接器接合体的基板连接器安装在电路基板11，并通过印刷布线而与伺服放大器电连接。该连接器接合体的电线连接器设置于在外部空气流路3配置的内部电线7的伺服放大器侧的端。而且，设置适当的防尘机构以覆盖上述贯通孔和连接器接合体。该防尘机构的密封度设定为能够防水的密封度。
根据这样的变形例，能够通过共用的散热器高效地冷却主要的发热电路元件9a、9b，并且，能够省略从伺服放大器到达隔壁的贯通孔的内部电线7，因此能够高效地抑制电路收容室2的温度上升，进而能够使控制装置100小型化。
根据上述说明，对于本领域技术人员而言，可清楚知道较多的改进或者其他的实施方式。因此，上述说明仅作为例示而进行解释。
工业上的可利用性
本发明的控制装置作为能够抑制由于从因通电而发热的电路元件延伸突出的电线的发热而导致的壳体内的温度上升的控制装置而适用。
附图标记说明
1…壳体；2…电路收容室；3…外部空气流路；4…隔壁；5…壳体侧连接器；6…外部电线；7…内部电线；8…控制电路；9a…功率模块(发热电路元件)；9b…发热电路元件；9c…一般电路元件；10…散热器；11…电路基板；21、22…贯通部分；31…保护部件；32…电线侧连接器；41…风扇；42…马达；100…控制装置。

Claims (6)

1.一种控制装置，其特征在于，具备：
壳体，在其内部由隔壁划分出对包括因通电而发热的发热电路元件在内的控制电路进行收容的电路收容室、和供对所述发热电路元件的散热器进行冷却的外部空气流通的外部空气流路；
壳体侧连接器，其设置在构成所述电路收容室的室壁的所述壳体的壁，并供在外部电线的一端设置的电线侧连接器从外侧拆装；以及
内部电线，其一端与所述发热电路元件连接，另一端与所述壳体侧连接器从内侧连接，
所述内部电线设置为，从所述发热电路元件延伸突出，接着，贯通所述隔壁而伸入至所述外部空气流路，接着，在该外部空气流路内延伸，接着，从该外部空气流路贯通所述隔壁而进入至所述电路收容室，接着，到达所述壳体侧连接器。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
所述发热电路元件是功率模块，所述内部电线和所述外部电线分别是内部动力线和外部动力线。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，
所述电路收容室是密封室，所述壳体侧连接器至少设置为气密，所述内部动力线至少气密地贯通所述隔壁。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的控制装置，其特征在于，
距所述内部电线的所述一端较近的所述隔壁中的该内部电线的贯通部分位于所述功率模块的附近，距所述内部电线的所述一端较远的所述隔壁中的该内部电线的贯通部分位于所述连接器的附近。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的控制装置，其特征在于，
所述散热器通过至少构成所述隔壁的一部分而在所述外部空气流路露出。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的控制装置，其特征在于，
所述控制装置是对多关节机器人的动作进行控制的机器人控制器，所述发热电路元件是对驱动所述多关节机器人的关节的伺服马达进行控制的伺服放大器，所述电线是马达动力线。
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