JP2011259556A - ファンユニットを備えたモータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】騒音の発生及び冷却性能の低下を避けつつ、ファンモータを交換、点検する。
【解決手段】モータ駆動装置(20)は、フランジ(25)と、フランジに結合されるヒートシンク(30)とを含み、さらに、ヒートシンクを冷却するファンモータ(55)およびファンモータが設置される設置部材(52)を備えたファンユニット(50)と、ファンユニットをモータ駆動装置のフランジに固定する固定部(56)と、ファンユニットが第二の開口部(16)に挿入される方向に対して垂直にヒートシンクから延びていて、設置部材の先端に当接する当接部(49)または先端に係合する係合部(48)とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータ駆動部に取付けられたヒートシンクを冷却するファンユニットを備えたモータ駆動装置に関する。

制御盤の内部に実装されるモータ駆動装置には、放熱のためのヒートシンクが取付けられている。さらに、ファンモータを備えたファンユニットがヒートシンクに設けられており、冷却効果を高めている。

特許文献１は、ヒートシンクがモータ駆動部の後面に配置されていると共に、ファンモータがヒートシンクに直接的に固定されている構造を開示している。なお、ファンモータはヒートシンク近傍に設置されていてもよい。

通常、モータ駆動装置の後面は、壁部や他の機械に隣接して配置された制御盤の背部に位置している。このため、モータ駆動装置の後面側から、ファンモータにアクセスして、これを交換、点検することは困難である。従って、ファンモータを交換、点検する際には、モータ駆動装置自体を制御盤から一旦、取外す必要があった。

図７（ａ）および図７（ｂ）は、それぞれ、特許文献２に示されるような従来技術におけるモータ駆動装置の部分側面図および部分拡大図である。これら図面に示されるように、モータ駆動装置２００のフランジ２５０が、制御盤内のモータ駆動装置取付部１２０の一面１３０に取付けられている。また、モータ駆動装置取付部１２０の他面１４０側においては、ヒートシンク３００は、モータ駆動装置取付部１２０に形成された開口部１５０を通ってモータ駆動装置２００に取付けられている。

図７（ａ）に示されるように、ファンユニット５００は、ファンモータ５５０が設置される設置板５２０と、設置板５２０に対して垂直な固定板５１０とを含んでいる。そして、図７（ａ）および図７（ｂ）から分かるように、ファンユニット５００は、フランジ２５０に形成された開口部１６０を通ってモータ駆動装置取付部１２０の一面１３０側から他面１４０まで移動され、ヒートシンク３００の上方に位置決めされる。次いで、ネジ５６０によってファンユニット５００の固定板５１０がフランジ２５０に固定される。

図７（ａ）および図７（ｂ）に示される構造においてファンモータ５５０を交換、点検する際には、ネジ５６０を緩めた後で、設置板５２０をフランジ２５０の開口部１６０に通して引出せばよい。従って、特許文献２においては、モータ駆動装置２００自体を制御盤から取外す必要はない。

特開平０９−０６５６６１号公報 特開２００９−２７７７６号公報

しかしながら、ファンユニット５００は、その基端側に位置する固定板５１０においてのみ、フランジ２５０に固定されている。このため、図７（ｂ）に示されるように、ファンユニット５００の取付時には、ファンユニット５００は片持ち式に支持されることになる。このような場合には、ファンユニット５００のファンモータ５５０の振動により、特に設置板５２０の先端が上下方向に振動して、ヒートシンク３００に繰返し接触し、騒音が発生する可能性がある。

ファンユニット５００の先端側をヒートシンク３００にネジ留めすれば騒音を抑えられるが、ファンユニット５００の取付および取出がかなり煩雑になるので現実的でない。また、ヒートシンク３００に接触しない程度に、ファンユニット５００をヒートシンク３００から離間して配置することも考えられる。ところが、この場合には、ファンユニット５００とヒートシンク３００との間の隙間からファンモータ５５０の風が漏れるので、冷却性能が低下する。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、騒音を発生させることなしに、および冷却性能を低下させることなしに、ファンモータを容易に交換、点検することのできるモータ駆動装置を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、フランジを備えたモータ駆動装置と、該モータ駆動装置に結合されるヒートシンクと、を具備し、さらに、前記ヒートシンクを冷却するファンモータおよび該ファンモータが設置される設置部材を備えたファンユニットを具備し、前記ファンユニットは前記フランジに形成された開口部の一面から挿入されて前記ヒートシンクに隣接して取付けられており、さらに、前記ファンユニットを前記モータ駆動装置の前記フランジに固定する固定部と、前記ファンユニットが挿入される方向に対して垂直に前記ヒートシンクから延びていて、前記設置部材の先端に当接する当接部または前記先端に係合する係合部と、を具備する、モータ駆動装置が提供される。

２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記当接部または前記係合部は前記ヒートシンクの一部である。

１番目の発明においては、設置部材の先端が当接部に当接しているか、または係合部に係合しているので、ファンモータの駆動時であっても、ファンモータの振動によりファンユニットがヒートシンクに接触することはなく、また、ファンユニットとヒートシンクとの間の隙間が大きくなることもない。このため、騒音を発生させることなしに、および冷却性能を低下させることなしに、ファンモータを容易に交換、点検することができる。

２番目の発明においては、当接部または係合部のための別の部材を準備する必要がないので、モータ駆動装置の組立が簡単になり、モータ駆動装置を小型化できる。さらに、ヒートシンクの冷却性能を高めることもできる。

本発明の第一の実施形態に基づくモータ駆動装置の側面図である。 図１に示されるモータ駆動装置の部分拡大斜視図である。 （ａ）本発明の第一の実施形態におけるモータ駆動装置の部分側面図である。（ｂ）本発明の第一の実施形態におけるモータ駆動装置の部分拡大図である。 （ａ）本発明の他の実施形態におけるモータ駆動装置の部分側面図である。（ｂ）本発明の他の実施形態におけるモータ駆動装置の部分拡大図である。 （ａ）本発明の第二の実施形態におけるモータ駆動装置の部分側面図である。（ｂ）本発明の第二の実施形態におけるモータ駆動装置の部分拡大図である。 （ａ）本発明のさらに他の実施形態におけるモータ駆動装置の部分側面図である。（ｂ）本発明のさらに他の実施形態におけるモータ駆動装置の部分拡大図である。 （ａ）従来技術におけるモータ駆動部の部分側面図である。（ｂ）従来技術におけるモータ駆動部の部分拡大図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同様の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺を適宜変更している。
図１は本発明の第一の実施形態に基づくモータ駆動装置の側面図であり、図２は図１に示されるモータ駆動装置の部分拡大斜視図である。これら図面に示されるように、モータ駆動装置２０を固定する制御盤１１は、壁等６０（壁または他の機械）に隣接して配置されている。

図１においては、制御盤１１には、モータ駆動装置取付部材１２が制御盤１１の前面１１ａおよび後面１１ｂに対して平行に配置されている。そして、図２から分かるように、モータ駆動装置取付部材１２には第一開口部１５が形成されている。この第一開口部１５の幅はヒートシンク３０の幅に概ね等しく、第一開口部１５はヒートシンク３０よりも高く形成されている。

図示されるように、モータ駆動装置２０の一面にはフランジ２５が設けられている。このフランジ２５はモータ駆動装置取付部材１２の第一開口部１５よりもわずかながら大きい。従って、モータ駆動装置２０をモータ駆動装置取付部材１２の前面１３に取付けると、モータ駆動装置２０のフランジ２５は第一開口部１５の周囲に当接するようになる。

さらに、図１および図２に示されるようにフランジ２５が設けられたモータ駆動装置２０の一面には、ヒートシンク３０が取付けられる。ヒートシンク３０は、フランジ２５が設けられたモータ駆動装置２０の一面に概ね対応した形状である。なお、ヒートシンク３０は上下方向に延びる複数の冷却フィンを備えているが、簡潔にする目的でこれら冷却フィンは図面に示していない。

また、図２から分かるように、フランジ２５には、第二開口部１６がモータ駆動装置２０の上方に形成されている。この第二開口部１６は第一開口部１５に連通している。図示されるように、第二開口部１６は、後述するファンユニット５０の端面に概ね対応している。

ところで、図１において、ヒートシンク３０の上端面には、ファンユニット５０が配置されている。ファンユニット５０は、ヒートシンク３０を冷却するファンモータ５５を備えている。図２から分かるように、ファンユニット５０は、ファンモータ５５が設置される設置板５２と、設置板５２に対して垂直な固定板５１とを含んでいる。固定板５１は第二開口部１６よりもわずかながら大きいものとする。

図３（ａ）および図３（ｂ）はそれぞれ、本発明の第一の実施形態におけるモータ駆動装置の部分側面図および部分拡大図である。図３（ａ）に示されるように、設置板５２の先端には、設置板５２に対して概ね垂直に折曲がった突出部５９が備えられている。さらに、ヒートシンク３０の上端面には、この上端面を被覆するカバー部材４０が配置されている。カバー部材４０および設置板５２には一つ以上の孔（図示しない）が形成されており、ファンモータ５５からの風はカバー部材４０および設置板５２を通ってヒートシンク３０に到達するようになっている。図３（ａ）からわかるように、カバー部材４０の先端にも、カバー部材４０に対して概ね垂直に折曲がった突出部４９が備えられている。

はじめに、モータ駆動装置取付部材１２の前面１３側から後面１４側に向かってファンユニット５０を第二開口部１６および第一開口部１５に通す。ファンユニット５０の設置板５２はカバー部材４０の上面に沿って摺動し、次いで固定板５１が第二開口部１６周りでモータ駆動装置２０のフランジ２５に当接する。

図３（ｂ）に示されるように、固定板５１がフランジ２５に当接すると、設置板５２の突出部５９が、カバー部材４０の突出部４９に押当たって当接する。言い換えれば、突出部４９の内面は、設置板５２の突出部５９に当接する当接部としての役目を果たす。なお、設置板５２の先端は必ずしも垂直に折曲がっている必要はなく、突出部４９に当接する他の形状であってもよい。

次いで、ボルトなどの留具５６を用いて、固定板５１をフランジ２５に固定する。これにより、ファンユニット５０の先端側においては、突出部５９がカバー部材４０の突出部４９に当接しつつ、ファンユニット５０の基端側においては、固定板５１がフランジ２５に固定されている。従って、ファンユニット５０はその全体に亙って固定された状態となる。

従って、駆動時にファンモータ５５が振動したとしても、ファンユニット５０、特に設置板５２の先端がヒートシンク３０またはカバー部材４０に接触することはない。それゆえ、本発明においては、騒音の発生を抑えられる。

さらに、ファンユニット５０が固定されていることから、ファンユニット５０とカバー部材４０との間の隙間が振動で大きくなることもない。このため、ファンユニット５０とカバー部材４０との間の隙間からの空気の漏れも最小限に抑えられ、ファンモータ５５の冷却性能を低下させることはない。なお、図３（ｂ）においては、カバー部材４０とファンユニット５０との間に微小な隙間が形成されているが、設置板５２の底面がカバー部材４０の上面に直接的に接触していてもよい。その場合には、ファンモータ５５の冷却性能を高められることが分かるであろう。

そして、このようなモータ駆動装置２０においてファンモータ５５を交換、点検する場合には、はじめに留具５６を取外して、固定板５１の固定を解除する。次いで、設置板５２およびファンモータ５５を第二開口部１６に通して前面１３側に引出す。これにより、ファンユニット５０はモータ駆動装置取付部材１２から取外される。その後、ファンモータ５５を設置板５２から取外し、交換、点検することが可能となる。つまり、ファンモータ５５を交換、点検する場合には、モータ駆動装置２０をモータ駆動装置取付部材１２から取外す必要はない。

図４（ａ）および図４（ｂ）は、それぞれ本発明の他の実施形態におけるモータ駆動装置の部分側面図および部分拡大図である。これら図面に示されるように、設置板５２の先端は、前方に向かって厚さが小さくなる傾斜部５８として形成されている。そして、カバー部材４０の先端側には、設置板５２の傾斜部５８に係合する係合部４８が設けられている。図４（ｂ）から分かるように、係合部４８は、傾斜部５８と相補形状になっている。

従って、ファンユニット５０を前面１３側から第二開口部１６に通して位置決めすると、設置板５２の傾斜部５８は係合部４８内に圧入される。つまり、図４（ａ）および図４（ｂ）に示される実施形態においては、ファンユニット５０の先端側をより堅固に固定することができる。従って、ファンモータ５５の駆動時には、騒音の発生をより抑えられ、また冷却性能の低下を同様に防止できることが分かるであろう。なお、傾斜部５８および係合部４８の形状は、前述したものに限定されず、設置板５２の先端を圧入できるあらゆる形態が含まれる。

図５（ａ）および図５（ｂ）は、それぞれ本発明の第二の実施形態におけるモータ駆動装置の部分側面図および部分拡大図であり、これら図面は図３（ａ）および図３（ｂ）に概ね対応している。第二の実施形態においては、ヒートシンク３０の上端面に配置されるカバー部材４０は設けられていない。その代わりに、ヒートシンク３０の上端面には、この上端面に対して概ね垂直に突出する突出部３９が形成されている。つまり、突出部３９はヒートシンク３０の一部分であり、ヒートシンク３０と同一材料から形成されている。

第二の実施形態においては、ファンユニット５０とヒートシンク３０との間にカバー部材４０が存在しないので、ファンモータ５５からヒートシンク３０まで直接的に送風することができる。従って、カバー部材４０が存在する場合（図３）と比較して、冷却性能を高められることが分かるであろう。

さらに、第二の実施形態においては、突出部４９を備えたカバー部材４０を準備する必要がないので、モータ駆動装置２０の組立を簡単にすることができる。そして、モータ駆動装置２０自体を小型化することも可能である。

図６（ａ）および図６（ｂ）は、それぞれ本発明のさらに他の実施形態におけるモータ駆動装置の部分側面図および部分拡大図であり、これら図面は図４（ａ）および図４（ｂ）に概ね対応する。図６（ａ）および図６（ｂ）に示される実施形態においても、ヒートシンク３０の上端面に配置されるカバー部材４０は排除されており、ヒートシンク３０の上端面には、設置板５２の傾斜部５８に係合する係合部３８が形成されている。この係合部３８は、傾斜部５８と相補形状になっており、ヒートシンク３０と同一材料から形成されている。このような場合においても、前述したのと同様な効果が得られるのは明らかであろう。なお、前述した実施形態のうちのいくつかを適宜組み合わせることは本発明の範囲に含まれる。

１１ 制御盤
１１ａ 前面
１１ｂ 後面
１２ モータ駆動装置取付部材
１３ 前面
１４ 後面
１５ 第一開口部
１６ 第二開口部
２０ モータ駆動装置
２５ フランジ
３８ 係合部
３９ 突出部
４０ カバー部材
４８ 係合部
４９ 突出部
５０ ファンユニット
５１ 固定板
５２ 設置板
５５ ファンモータ
５６ 留具（固定部）
５８ 傾斜部
５９ 突出部
６０ 壁部

前述した目的を達成するために１番目の発明によれば、フランジを備えたモータ駆動装置と、該モータ駆動装置に結合されるヒートシンクと、を具備し、さらに、前記ヒートシンクを冷却するファンモータおよび該ファンモータが設置される設置部材を備えたファンユニットを具備し、前記ファンユニットは前記フランジに形成された開口部の一面から挿入されて前記ヒートシンクに隣接して取付けられており、さらに、前記ファンユニットを前記モータ駆動装置の前記フランジに固定する固定部と、前記ファンユニットが挿入される方向に対して垂直に前記ヒートシンクから延びていて、前記設置部材の先端に当接する当接部と、を具備する、モータ駆動装置が提供される。

２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記当接部は前記ヒートシンクの一部である。

１番目の発明においては、設置部材の先端が当接部に当接しているので、ファンモータの駆動時であっても、ファンモータの振動によりファンユニットがヒートシンクに接触することはなく、また、ファンユニットとヒートシンクとの間の隙間が大きくなることもない。このため、騒音を発生させることなしに、および冷却性能を低下させることなしに、ファンモータを容易に交換、点検することができる。

２番目の発明においては、当接部のための別の部材を準備する必要がないので、モータ駆動装置の組立が簡単になり、モータ駆動装置を小型化できる。さらに、ヒートシンクの冷却性能を高めることもできる。

Claims (2)

1. フランジと、
   該フランジに結合されるヒートシンクと、を具備し、
   さらに、
   前記ヒートシンクを冷却するファンモータおよび該ファンモータが設置される設置部材を備えたファンユニットを具備し、
   前記ファンユニットは前記フランジに形成された開口部の一面から挿入されて前記ヒートシンクに隣接して取付けられており、
   さらに、
   前記ファンユニットを前記フランジに固定する固定部と、
   前記ファンユニットが挿入される方向に対して垂直に前記ヒートシンクから延びていて、前記設置部材の先端に当接する当接部または前記先端に係合する係合部と、を具備する、モータ駆動装置。
2. 前記当接部または前記係合部は前記ヒートシンクの一部である請求項１に記載のモータ駆動装置。

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