JP2022148094A - コントローラ - Google Patents
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Abstract
【課題】発熱素子が配置される基板をコネクタで接続するコントローラにおいて、コネクタに設けられたピンの塑性変形や接触不良を抑制するとともに、基板で発生する熱の放熱性を高める。【解決手段】コントローラ1は、発熱素子10が配置される駆動回路基板7と、駆動回路基板7に配置される第1コネクタ11と第1方向Zに嵌合する第2コネクタ12を備える制御回路基板4を有する。駆動回路基板7は、制御回路基板4に対して垂直に配置される。各駆動回路基板7に固定される放熱部材9は、基板ホルダ8に設けられた受け部87に対して、コネクタ嵌合方向である第1方向Zに直接もしくは位置調整部材16を介して当接する。従って、基板ホルダ8から多くの熱を放熱できる。また、第1コネクタ11と第2コネクタ12との過挿入を防止することができるので、ピンの塑性変形や接触不良を抑制できる。【選択図】図6
Description
本発明は、発熱量の多い電子素子およびコネクタが搭載される基板を備えるコントローラに関する。
特許文献1には、ロボットを制御するコントローラとして、制御回路基板と、制御回路基板に接続される複数の駆動回路基板を備えるものが記載される。各駆動回路基板は、制御回路基板に対して垂直に配置され、制御回路基板の表面に配置されるコネクタに対して、駆動回路基板の端部に設けられたコネクタが嵌合する。各駆動回路基板の基板面にはパワーモジュールが配置され、パワーモジュールを覆うように金属製のヒートシンクが取り付けられている。
多くの信号の入出力を行うコネクタはピン数が多い。コネクタの大型化を避けるためにはピンピッチの狭いコネクタを使用する必要があるが、ピンピッチの狭いコネクタは、位置精度が低いとピンの塑性変形や接触不良が発生するという問題がある。
また、駆動回路基板には、パワーモジュールなどの発熱量の多い電子素子(発熱素子)が配置されるため、放熱対策が必要である。特許文献1では、基板面に配置されるパワーモジュールを覆うように金属製のヒートシンク(放熱部材)が配置されており、ヒートシンクに沿ってファンからの送風が通り抜けるように構成されているが、さらに放熱性を高めたいという要望がある。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、発熱素子が配置される基板をコネクタで接続するコントローラにおいて、コネクタに設けられたピンの塑性変形や接触不良を抑制するとともに、基板で発生する熱の放熱性を高めることにある。
上記課題を解決するために、本発明は、発熱素子および第1コネクタが配置される第1基板と、前記第1基板に固定される放熱部材と、前記第1コネクタに嵌合する第2コネクタを備えるとともに前記第1基板に対して交差する第2基板と、前記第1基板を支持する基板ホルダと、前記第2基板および前記基板ホルダを支持する支持部材と、を有し、前記第2コネクタに対する前記第1コネクタの嵌合方向を第1方向とするとき、前記基板ホルダは、前記放熱部材が直接もしくは位置調整部材を介して前記第1方向に当接する受け部を備えることを特徴とする。
本発明によれば、第1基板と第2基板とが交差しており、第1基板を支持する基板ホルダは、第1基板に固定される放熱部材を支持する受け部を備えている。従って、放熱部材の熱が基板ホルダに伝わりやすいので、基板ホルダからも放熱できる。よって、第1基板で発生する熱の放熱性を高めることができる。また、受け部と放熱部材との当接方向が第1基板と第2基板のコネクタ嵌合方向(第1方向)と一致するため、コネクタが規定寸法以上に挿入されること(過挿入)を防止できる。よって、コネクタに設けられたピンの塑
性変形や接触不良を抑制できる。
性変形や接触不良を抑制できる。
本発明において、前記第1方向に交差し且つ前記第1基板の面方向に沿う方向を第2方向とし、前記第1方向と交差し且つ前記第2方向と交差する方向を第3方向とするとき、前記基板ホルダは、前記第1基板の前記第2方向の両側において前記第3方向に平行に延びる一対の第1フレームを備え、前記受け部は、前記一対の第1フレームのそれぞれから前記基板ホルダの前記第2方向の中央へ向かって突出することが好ましい。このようにすると、第1基板および放熱部材が第2方向の両側から支持される。従って、第1基板を精度良く位置決めできるので、コネクタに設けられたピンの塑性変形や接触不良を抑制できる。また、放熱部材に複数の受け部が接触するので、放熱性を高めることができる。
本発明において、前記第1基板の前記第2方向の両側において前記第1方向に延びる一対のスライダを備え、前記スライダは、前記第1基板の端部が挿入される溝を備え、前記基板ホルダは、前記一対の第1フレームに対して前記第1方向に離間した位置で前記第3方向に平行に延びる一対の第2フレームと、前記一対の第1フレームを連結するとともに、前記一対の第2フレームを連結する連結フレームと、を備え、前記スライダは、前記第1フレームおよび前記第2フレームに固定されることが好ましい。このように、フレームとスライダを格子状に組み立てて基板ホルダを構成することにより、隙間の多い構造の基板ホルダが構成される。従って、フレームの隙間から放熱できるため、放熱性を高めることができる。
本発明において、前記一対の第2フレームに固定される導電部材を備え、前記導電部材は、前記受け部とは反対側から前記放熱部材に当接することが好ましい。このようにすると、振動等によって放熱部材が受け部から浮いた状態になることを防ぐと同時に、導電部材に放熱部材が接触する。従って、放熱部材を介して第1基板と基板ホルダとを確実に導通させることができる。
本発明において、前記放熱部材は、前記第1基板および前記発熱素子と対向する平面部と、前記平面部から前記第3方向に突出し前記第2方向に延びるフィンと、を備え、前記受け部は、前記フィンに当接することが好ましい。このようにすると、受け部と放熱部材との当接面積を大きくすることができる。従って、放熱部材から基板ホルダに多くの熱を伝達でき、放熱性を高めることができる。
本発明において、前記第1基板の前記第1方向の縁部は、前記第1コネクタが配置される第1部分と、前記第1部分よりも前記第2基板側へ突出する第2部分と、を備え、前記第2部分は、前記第1コネクタが前記第2コネクタに対して過挿入されるよりも先に、前記第2基板に当接することが好ましい。このようにすると、コネクタの過挿入をより確実に防止することができる。よって、コネクタに設けられたピンの塑性変形や接触不良を抑制できる。
本発明によれば、第1基板と第2基板とが交差しており、第1基板を支持する基板ホルダは、第1基板に固定される放熱部材を支持する受け部を備えている。従って、放熱部材の熱が基板ホルダに伝わりやすいので、基板ホルダからも放熱できる。よって、第1基板で発生する熱の放熱性を高めることができる。また、受け部と放熱部材との当接方向が第1基板と第2基板のコネクタ嵌合方向(第1方向)と一致するため、コネクタが規定寸法以上に挿入されること(過挿入)を防止できる。よって、コネクタに設けられたピンの塑性変形や接触不良を抑制できる。
以下に、図面を参照して、本発明を適用したコントローラの実施形態を説明する。本実施形態のコントローラ1は、モータなどのアクチュエータを備えるロボットに電力を供給する装置である。
図1は本発明を適用したコントローラ1の一部を省略した側面図である。図2は駆動回路基板7、放熱部材9、基板ホルダ8を組み立てた基板ユニット5の斜視図である。本明細書において、XYZの3方向は互いに直交する方向である。本明細書では、便宜的に第1方向Zをコントローラ1の上下方向とする。Z1方向は上方であり、Z2方向は下方である。第2方向Xはコントローラ1の前後方向である。X1方向は前方であり、X2方向は後方である。第3方向Yはコントローラ1の幅方向である。Y1方向とY2方向は、第3方向Yの一方側と他方側である。なお、実際のコントローラ1の使用態様では、第1方向Zが上下方向(鉛直方向)と一致していなくてもよい。
(全体構成)
図1に示すように、コントローラ1は、金属製の筐体2を備える。筐体2は直方体であり、X1方向を向く前板2aおよびX2方向を向く背面板2bと、Y1方向を向く側板2cおよびY2方向を向く側板2dと、Z2方向を向く底板2eおよびZ1方向を向く天板2f(図3参照)を備える。図1は、筐体2の天板2fを取り外した状態のコントローラ1の平面図である。
図1に示すように、コントローラ1は、金属製の筐体2を備える。筐体2は直方体であり、X1方向を向く前板2aおよびX2方向を向く背面板2bと、Y1方向を向く側板2cおよびY2方向を向く側板2dと、Z2方向を向く底板2eおよびZ1方向を向く天板2f(図3参照)を備える。図1は、筐体2の天板2fを取り外した状態のコントローラ1の平面図である。
図1に示すように、コントローラ1は、筐体2と、筐体2の内部に配置される通信基板ユニット3、制御回路基板4、基板ユニット5、およびファン6を備える。図1では、コントローラ1の内部構造のうち、上記以外の部品は図示を省略している。基板ユニット5は、駆動回路基板7と、基板ホルダ8と、放熱部材9を備える。図2に示すように、複数の駆動回路基板7のそれぞれに放熱部材9を固定し、基板ホルダ8に組み付けることにより、基板ユニット5が構成される。
コントローラ1は、複数のアクチュエータに電力を供給する。駆動回路基板7(第1基板)は、アクチュエータへ電力を供給する基板であり、基板ホルダ8に支持される。図1、図2に示すように、基板ユニット5は、複数の駆動回路基板7を備えている。制御回路基板4(第2基板)は、コネクタを介して駆動回路基板7に接続される。基板ホルダ8および制御回路基板4は、筐体2の底板2eに固定される。従って、底板2eは、基板ホルダ8および制御回路基板4を支持する支持部材である。
通信基板ユニット3は、前板2aと側板2dとが交差する角部に配置される。背面板2
bのX1側には、2個のファン6が第3方向Yに並んでいる。2個のファン6のX1側には、底板2eに平行な制御回路基板4と、制御回路基板4に対して垂直な姿勢の4枚の駆動回路基板7が配置される。駆動回路基板7は、制御回路基板4のZ1方向(上方)において、XZ面に平行な姿勢で第3方向Yに一定間隔で配列される。2個のファン6は、4枚の制御回路基板4と第2方向Xに対向する。従って、ファン6を駆動すると、駆動回路基板7の隙間に送風され、駆動回路基板7と、駆動回路基板7に固定される放熱部材9が冷却される。
bのX1側には、2個のファン6が第3方向Yに並んでいる。2個のファン6のX1側には、底板2eに平行な制御回路基板4と、制御回路基板4に対して垂直な姿勢の4枚の駆動回路基板7が配置される。駆動回路基板7は、制御回路基板4のZ1方向(上方)において、XZ面に平行な姿勢で第3方向Yに一定間隔で配列される。2個のファン6は、4枚の制御回路基板4と第2方向Xに対向する。従って、ファン6を駆動すると、駆動回路基板7の隙間に送風され、駆動回路基板7と、駆動回路基板7に固定される放熱部材9が冷却される。
駆動回路基板7に搭載される電子素子は、発熱素子10(図6、図7参照)を含む。発熱素子10は、例えば、IGBTモジュールなどのパワーモジュールである。駆動回路基板7には、放熱部材9が固定される。放熱部材9は、発熱素子10および駆動回路基板7にY1側から対向する平面部90と、平面部90からY1方向(発熱素子10とは反対側)に突出するフィン91を備える。放熱部材9は、一定間隔で第1方向Zに並ぶ複数のフィン91を備える。複数のフィン91は、第2方向Xに平行に延びている。
本形態では、放熱部材9として、4枚の駆動回路基板7のうち、Y1側に配置される2枚の駆動回路基板7に固定される第1放熱部材9Aと、Y2側に配置される2枚の駆動回路基板7に固定される第2放熱部材9Bを備える。第2放熱部材9Bは、第1放熱部材9Aよりも放熱しやすい構成である。具体的には、第2放熱部材9Bは、第1放熱部材9Aよりもフィン91の枚数が多く、且つ、各フィン91の第3方向Yの突出寸法が大きい。
駆動回路基板7に搭載される発熱素子10は、通常パワー用のモータへの供給電力を制御する発熱素子10A(図6参照)と、ハイパワー用のモータへの供給電力を制御する発熱素子10B(図7参照)のいずれかである。4枚の駆動回路基板7のうち、Y1側に配置される2枚の駆動回路基板7には、発熱素子10Aが搭載される。一方、Y2側に配置される2枚の駆動回路基板7には、発熱素子10Bが搭載される。従って、Y2側に配置される2枚の駆動回路基板7の方が、Y1側に配置される2枚の駆動回路基板7よりも発熱量が大きいので、Y1側に配置される2枚の駆動回路基板7には第1放熱部材9Aが固定され、Y2側に配置される2枚の駆動回路基板7には第2放熱部材9Bが固定される。
図3は、図1のコントローラ1の部分断面図(図1のA-A位置で切断した断面図)である。図3に示すように、筐体2は、底板2eからZ1側に突出する段付きピン2gを備えており、制御回路基板4は、段付きピン2gの先端にねじ止めされる。また、筐体2は、制御回路基板4の第2方向Xの両側において底板2eから突出する段付きピン2hを備えており、基板ホルダ8は、段付きピン2hの先端にねじ止めされる。従って、制御回路基板4および基板ホルダ8は底板2eに支持される。
駆動回路基板7のZ2側の縁部70には、第1コネクタ11が配置される。第1コネクタ11は、制御回路基板4に配置される第2コネクタ12と第1方向Zに嵌合する。また、駆動回路基板7の縁部70には、第1コネクタ11のX1側に第3コネクタ13が配置される。第3コネクタ13は、制御回路基板4に配置される第4コネクタ14と第1方向Zに嵌合する。例えば、第3コネクタ13と第4コネクタ14は給電用のコネクタであり、第1コネクタ11と第2コネクタ12は通信用のコネクタである。
制御回路基板4には、第2コネクタ12が第3方向に一定間隔で並んでおり、第2コネクタ12のX1側には、第4コネクタ14が第3方向に一定間隔で並んでいる。4枚の駆動回路基板7の配置間隔と、第2コネクタ12および第4コネクタ14の配置間隔とは同一である。従って、基板ホルダ8を底板2eに固定した後に、基板ホルダ8に固定されたスライダ80の溝80a(図6参照)にZ1側から駆動回路基板7を差し込むと、制御回路基板4に対して垂直な方向に駆動回路基板7が挿入される。これにより、第1コネクタ
11が第2コネクタ12に嵌合し、第3コネクタ13が第4コネクタ14に嵌合する。
11が第2コネクタ12に嵌合し、第3コネクタ13が第4コネクタ14に嵌合する。
駆動回路基板7のZ2側の縁部70は、第1コネクタ11が配置される第1部分71と、第1部分71よりもZ2側(すなわち、制御回路基板4が配置される側)へ突出する第2部分72を備える。第2部分72は、コネクタの過挿入防止のために設けられた形状である。駆動回路基板7を制御回路基板4に対して垂直に差し込んで第1コネクタ11を第2コネクタ12に嵌合させるとき、第1コネクタ11が第2コネクタ12に対して規定寸法以上挿入されるよりも先に、第2部分72が制御回路基板4に当接するように、第2部分72のZ2側への突出寸法が設定されている。
本形態では、駆動回路基板7の第2部分72(過挿入防止形状)とは別に、基板ホルダ8にも、コネクタの過挿入防止のための構造が設けられている。後述するように、基板ホルダ8に対して駆動回路基板7が挿入されるとき、第2部分72が制御回路基板4に当接するよりも先に、駆動回路基板7に固定された放熱部材9が、基板ホルダ8に対してZ1側から直接もしくは位置調整部材16(図6、図8参照)を介して当接して、それ以上の挿入が規制される。従って、図3の部分拡大図に示すように、第2部分72の先端と制御回路基板4との間には、所定の隙間が形成される。
(基板ホルダ)
図4、図5は、図2の基板ユニット5をXZ面で切断した断面図である。図4は、図2のB-B位置で切断した断面図であり、図5は、図2のC-C位置で切断した断面図である。図6は、図2の基板ユニット5をYZ面で切断した断面図であり、図2のD-D位置で切断した断面図である。図7は、基板ホルダ8、駆動回路基板7、および第1放熱部材の9Aの分解斜視図である。図8は、基板ホルダ8、駆動回路基板7、および第2放熱部材の9Bの分解斜視図である。
図4、図5は、図2の基板ユニット5をXZ面で切断した断面図である。図4は、図2のB-B位置で切断した断面図であり、図5は、図2のC-C位置で切断した断面図である。図6は、図2の基板ユニット5をYZ面で切断した断面図であり、図2のD-D位置で切断した断面図である。図7は、基板ホルダ8、駆動回路基板7、および第1放熱部材の9Aの分解斜視図である。図8は、基板ホルダ8、駆動回路基板7、および第2放熱部材の9Bの分解斜視図である。
図2、図4-図8に示すように、基板ホルダ8は、複数の金属フレームを枠状に組み立てて構成される。具体的には、基板ホルダ8は、第3方向Yに平行に延びる一対の第1フレーム81と、第1フレーム81のZ1側(上側)において第3方向Yに平行に延びる一対の第2フレーム82を備える。また、基板ホルダ8は、X1側の第1フレーム81とX1側の第2フレーム82の端部に接続されて第1方向Zに延びる第3フレーム83と、X2側の第1フレーム81とX2側の第2フレーム82の端部に接続されて第1方向Zに延びる第4フレーム84を備える。第3フレーム83および第4フレーム84のZ2方向の端部は、筐体2の底板2eに固定される。
さらに、基板ホルダ8は、Y1側の第3フレーム83と第4フレーム84に固定される第5フレーム85と、Y2側の第3フレーム83と第4フレーム84に固定される第6フレーム86を備える。第5フレーム85および第6フレーム86は、一対の第1フレーム81を第3フレーム83および第4フレーム84を介して連結するとともに、一対の第2フレーム82を第3フレーム83および第4フレーム84を介して連結する連結フレームである。図2に示すように、第5フレーム85は、第1方向Zに平行に延びる一対の縦フレーム部分と、一対の縦フレーム部分のZ2側の端部を接続し第2方向Xに延びる横フレーム部分を備える。X1側の縦フレーム部分は、第3フレーム83に対して第1方向Zに離間した2箇所で固定され、X2側の縦フレーム部分は、第4フレーム84に対して第1方向Zに離間した2箇所で固定される。第4フレーム84は、X1側へ突出する突出部を第1方向Zに離間した2か所に備えており、Z2側の突出部が第1フレーム81に接続され、Z1側の突出部が第2フレーム82に接続される。第5フレーム85の縦フレーム部分は、これら2か所の突出部に固定される。このように、第5フレーム85を4箇所で接合することにより、基板ホルダ8の剛性を高めることができる。
(駆動回路基板7の位置決め構造)
基板ホルダ8には、第2方向Xに対向する一対のスライダ80が4組固定される。4組のスライダは、第3方向Yに一定間隔で並んでいる。各スライダ80は第1方向Zに延びており、基板ホルダ8の第2方向Xの中央を向いて開口する溝80aを備えている。各スライダ80の上端は第2フレーム82に固定され、下端は第1フレーム81に固定される。駆動回路基板7は、対向するスライダ80の溝80aに第2方向Xの両端がZ1方向から挿入される。
基板ホルダ8には、第2方向Xに対向する一対のスライダ80が4組固定される。4組のスライダは、第3方向Yに一定間隔で並んでいる。各スライダ80は第1方向Zに延びており、基板ホルダ8の第2方向Xの中央を向いて開口する溝80aを備えている。各スライダ80の上端は第2フレーム82に固定され、下端は第1フレーム81に固定される。駆動回路基板7は、対向するスライダ80の溝80aに第2方向Xの両端がZ1方向から挿入される。
図7、図8に示すように、放熱部材9は、ねじ孔付きのスペーサ15を介して駆動回路基板7に固定される。発熱素子10は、放熱部材9の平面部90に接触するか、あるいは、わずかな隙間を介して発熱素子10と対向する。
基板ホルダ8は、駆動回路基板7に固定された放熱部材9に対してZ2側から当接する受け部87を備える。図4、図5に示すように、受け部87は、一対の第1フレーム81のそれぞれのZ2方向の端から略直角に屈曲して基板ホルダ8の第2方向Xの中央へ向けて突出する。X1側の第1フレーム81からX2側に突出する受け部87と、X2側の第1フレーム81からX1側に突出する受け部87とは、第2方向Xに対向する位置に配置される。
図6に示すように、X2側に突出する受け部87と、X1側に突出する受け部87の対は、一定間隔で第3方向Yに配列される。Y1側に配置される2枚の駆動回路基板7は、当該駆動回路基板7に固定される放熱部材9のフィン91が受け部87にZ1側から当接する。同様に、Y2側に配置される2枚の駆動回路基板7は、当該駆動回路基板7に固定される第2放熱部材9Bのフィン91が金属製の位置調整部材16を介して受け部87にZ1側から当接する。これにより、各駆動回路基板7は、第1コネクタ11と第2コネクタ12,および、第3コネクタ13と第4コネクタ14が過挿入とならずに嵌合する位置に位置決めされる。
図6、図8に示すように、位置調整部材16は、第3方向Yに延びる板状部材であり、第2放熱部材9Bに当接する直線状の当接部16aと、当接部16aとは反対側の縁を切り欠いた切欠き部16bを備える。図7,図8に示すように、位置調整部材16は、隣り合う2箇所の受け部87が切欠き部16bに配置され、隣り合う2箇所の受け部87にZ1側から当接するように第1フレーム81に固定される。Y2側に配置される2枚の駆動回路基板7は、第2放熱部材9Bおよび位置調整部材16を介して、受け部87によってZ2側から支持される。
(導電部材)
基板ホルダには、放熱部材9にZ1側から当接する導電部材17が固定される。図2、図7、図8に示すように、導電部材17は第2方向Xに延びる金属部材であり、X2側の端部に近い位置に設けられた段差状の第1屈曲部18と、X1側の端部をZ2側に略直角に屈曲させた第2屈曲部19を備える。第1屈曲部18は、Z1側へ屈曲したのちにX2側へ略直角に屈曲する段差形状である。
基板ホルダには、放熱部材9にZ1側から当接する導電部材17が固定される。図2、図7、図8に示すように、導電部材17は第2方向Xに延びる金属部材であり、X2側の端部に近い位置に設けられた段差状の第1屈曲部18と、X1側の端部をZ2側に略直角に屈曲させた第2屈曲部19を備える。第1屈曲部18は、Z1側へ屈曲したのちにX2側へ略直角に屈曲する段差形状である。
導電部材17のX1側の端部はX1側に配置される第2フレーム82に固定され、導電部材17のX2側の端部はX2側に配置される第2フレーム82に固定される。ここで、X2側に配置される第2フレーム82は、YZ面に沿う第1板部821と、第1板部821のZ1側の縁からX2側へ屈曲した第2板部822を備えており、導電部材17のX2側の端部は、第2板部822にZ1側からねじ止めされる。一方、X1側の第2フレーム82は、XY面に沿う第3板部823と、第3板部823のX2側の縁から略直角に屈曲してZ1側へ立ち上がる第4板部824を備えている。導電部材17のX1側の端部は、
第4板部824のZ1側の縁に設けられた切欠き部825を通って第4板部824のX1側へ延びており、第2屈曲部19の下端が第3板部823に溶接等により固定されている。
第4板部824のZ1側の縁に設けられた切欠き部825を通って第4板部824のX1側へ延びており、第2屈曲部19の下端が第3板部823に溶接等により固定されている。
一対の第2フレームにZ1側から導電部材17を取り付けることにより、放熱部材9および駆動回路基板7がZ1側へ抜けることが規制される。また、導電部材17は第2屈曲部19を備えているので、板ばねとして機能し、放熱部材9に弾性接触する。従って、振動等により受け部87から放熱部材9が浮いた状態になることを防ぐと同時に、仮に浮いた状態になったとしても、導電部材17は放熱部材9に確実に接触する。本形態では、放熱部材9として第1放熱部材9Aと第2放熱部材9Bを備えているので、導電部材17は、第1放熱部材9AにZ1側から当接する第1導電部材17Aと、第2放熱部材9BにZ1側から当接する第2導電部材17Bを備えている。第1導電部材17Aと第2導電部材17Bは、第1放熱部材9Aと第2放熱部材9Bの第1方向Zの寸法(高さ)に対応するように、第1屈曲部18の第1方向Zの高さが異なっている。
(本形態の主な効果)
以上のように、本形態のコントローラ1では、駆動回路基板7が制御回路基板4に対して交差しており、基板ホルダ8は、駆動回路基板7に固定される放熱部材9(第1放熱部材9A、第2放熱部材9B)を介して駆動回路基板7を支持する複数の受け部87を備える。本形態では、基板ホルダ8は、第1放熱部材9Aが固定された駆動回路基板7と、第1放熱部材9Aが固定された駆動回路基板7を支持しており、基板ホルダ8に設けられた受け部87の一部は、第1放熱部材9Aと第1方向Zに当接する。また、他の受け部87は、金属製の位置調整部材16を介して第2放熱部材9Bと第1方向Zに当接する。
以上のように、本形態のコントローラ1では、駆動回路基板7が制御回路基板4に対して交差しており、基板ホルダ8は、駆動回路基板7に固定される放熱部材9(第1放熱部材9A、第2放熱部材9B)を介して駆動回路基板7を支持する複数の受け部87を備える。本形態では、基板ホルダ8は、第1放熱部材9Aが固定された駆動回路基板7と、第1放熱部材9Aが固定された駆動回路基板7を支持しており、基板ホルダ8に設けられた受け部87の一部は、第1放熱部材9Aと第1方向Zに当接する。また、他の受け部87は、金属製の位置調整部材16を介して第2放熱部材9Bと第1方向Zに当接する。
基板ホルダ8は金属製であるため、放熱部材9の熱が基板ホルダ8に伝わりやすく、放熱部材9だけでなく基板ホルダ8からも多くの熱を放熱できる。従って、駆動回路基板7で発生する熱の放熱性が高い。また、受け部87と放熱部材9との当接方向が第1コネクタ11と第2コネクタ12のコネクタ嵌合方向(第1方向Z)と一致するため、第1コネクタ11と第2コネクタ12が規定の寸法を越えて挿入されることを規制でき、第1コネクタ11と第2コネクタ12との過挿入を防止できる。また、第3コネクタ13と第4コネクタ14についても、同様に、過挿入を防止できる。よって、第1コネクタ11および第2コネクタ12、ならびに、第3コネクタ13および第4コネクタ14に設けられたピンの塑性変形や接触不良を抑制できる。
本形態では、基板ホルダ8が、駆動回路基板7の第2方向Xの両側において第3方向Yに平行に延びる一対の第1フレーム81を備えており、一対の第1フレーム81のそれぞれから基板ホルダ8の第2方向Xの中央へ向かって受け部87が突出する。このようにすると、2箇所の受け部によって駆動回路基板7を支持できるので、駆動回路基板7を精度良く位置決めできる。従って、ピンの塑性変形や接触不良を抑制できる。また、放熱部材9に複数の受け部87が接触するので、放熱性を高めることができる。
本形態では、4枚の駆動回路基板7が基板ホルダ8に取り付けられている。基板ホルダ8には、駆動回路基板7の数や配置の変更に対応可能となるように受け部87を設けることができる。例えば、フレームと受け部87と別体化し、駆動回路基板7の数や配置に応じて受け部87の取付位置を変更することができる。
本形態では、基板ホルダ8が、一対の第1フレーム81に対して第1方向Zに離間した位置で第3方向Yに平行に延びる一対の第2フレーム82を備え、第1方向に延びるスライダ80が第1フレーム81と第2フレーム82に固定されている。このように、フレームを格子状に組み立てて基板ホルダ8を構成すれば、隙間の多い構造の基板ホルダ8が構
成される。従って、フレームの隙間から放熱できるため、放熱性を高めることができる。また、基板ユニット5を組み立てるときには、駆動回路基板7の両端をスライダ80の溝80aに挿入し、放熱部材9が受け部87に当接するところまで差し込むだけでよい。従って、基板ユニット5の組立作業が容易であり、駆動回路基板7の第1方向Zの位置決め作業が容易である。
成される。従って、フレームの隙間から放熱できるため、放熱性を高めることができる。また、基板ユニット5を組み立てるときには、駆動回路基板7の両端をスライダ80の溝80aに挿入し、放熱部材9が受け部87に当接するところまで差し込むだけでよい。従って、基板ユニット5の組立作業が容易であり、駆動回路基板7の第1方向Zの位置決め作業が容易である。
本形態では、一対の第2フレーム82に両端が固定される導電部材17がZ1側(受け部87とは反対側)から放熱部材9に当接するため、振動等によって放熱部材9が受け部87から浮いた状態になることを防ぐと同時に、導電部材17に放熱部材9が接触する。従って、放熱部材9を介して、駆動回路基板7と基板ホルダ8との電気的導通を確実にとることができる。
本形態では、放熱部材9は、駆動回路基板7と対向する平面部90から第3方向Yに突出して第2方向Xに延びるフィン91を備えており、受け部87に対してフィン91がZ1側から当接する構成になっている。従って、受け部87と放熱部材9との当接面積が大きいので、多くの熱を基板ホルダ8に伝達できる。よって、基板ホルダ8から多くの熱を放熱でき、放熱性を高めることができる。
本形態では、駆動回路基板7のZ2側の縁部70は、第1コネクタ11が配置される第1部分71と、第1部分71よりも制御回路基板4側へ突出する第2部分72と、を備え、第2部分72は、第1コネクタ11が第2コネクタ12に対して過挿入されるよりも先に、制御回路基板4に当接する寸法に設定されている。従って、コネクタの過挿入をより確実に防止することができる。なお、第2部分72を設けない構成を採用してもよい。
1…コントローラ、2…筐体、2a…前板、2b…背面板、2c…側板、2d…側板、2e…底板、2f…天板、2g…段付きピン、2h…段付きピン、3…通信基板ユニット、4…制御回路基板、5…基板ユニット、6…ファン、7…駆動回路基板、8…基板ホルダ、9…放熱部材、9A…第1放熱部材、9B…第2放熱部材、10…発熱素子、10A…第1発熱素子、10B…第2発熱素子、11…第1コネクタ、12…第2コネクタ、13…第3コネクタ、14…第4コネクタ、15…スペーサ、16…位置調整部材、16a…当接部、16b…切欠き部、17…導電部材、17A…第1導電部材、17B…第2導電部材、18…第1屈曲部、19…第2屈曲部、70…縁部、71…第1部分、72…第2部分、80…スライダ、80a…溝、81…第1フレーム、82…第2フレーム、83…第3フレーム、84…第4フレーム、85…第5フレーム、86…第6フレーム、87…受け部、90…平面部、91…フィン、821…第1板部、822…第2板部、823…第3板部、824…第4板部、825…切欠き部
Claims (6)
- 発熱素子および第1コネクタが配置される第1基板と、
前記第1基板に固定される放熱部材と、
前記第1コネクタに嵌合する第2コネクタを備えるとともに前記第1基板に対して交差する第2基板と、
前記第1基板を支持する基板ホルダと、
前記第2基板および前記基板ホルダを支持する支持部材と、を有し、
前記第2コネクタに対する前記第1コネクタの嵌合方向を第1方向とするとき、
前記基板ホルダは、前記放熱部材が直接もしくは位置調整部材を介して前記第1方向に当接する受け部を備えることを特徴とするコントローラ。 - 前記第1方向に交差し且つ前記第1基板の面方向に沿う方向を第2方向とし、
前記第1方向と交差し且つ前記第2方向と交差する方向を第3方向とするとき、
前記基板ホルダは、前記第1基板の前記第2方向の両側において前記第3方向に平行に延びる一対の第1フレームを備え、
前記受け部は、前記一対の第1フレームのそれぞれから前記基板ホルダの前記第2方向の中央へ向かって突出することを特徴とする請求項1に記載のコントローラ。 - 前記第1基板の前記第2方向の両側において前記第1方向に延びる一対のスライダを備え、前記スライダは、前記第1基板の端部が挿入される溝を備え、
前記基板ホルダは、
前記一対の第1フレームに対して前記第1方向に離間した位置で前記第3方向に平行に延びる一対の第2フレームと、
前記一対の第1フレームを連結するとともに、前記一対の第2フレームを連結する連結フレームと、を備え、
前記スライダは、前記第1フレームおよび前記第2フレームに固定されることを特徴とする請求項2に記載のコントローラ。 - 前記一対の第2フレームに固定される導電部材を備え、
前記導電部材は、前記受け部とは反対側から前記放熱部材に当接することを特徴とする請求項3に記載のコントローラ。 - 前記放熱部材は、前記第1基板および前記発熱素子と対向する平面部と、前記平面部から前記第3方向に突出し前記第2方向に延びるフィンと、を備え、
前記受け部は、前記フィンに当接することを特徴とする請求項2から4の何れか一項に記載のコントローラ。 - 前記第1基板の前記第1方向の縁部は、前記第1コネクタが配置される第1部分と、前記第1部分よりも前記第2基板側へ突出する第2部分と、を備え、
前記第2部分は、前記第1コネクタが前記第2コネクタに対して過挿入されるよりも先に、前記第2基板に当接することを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載のコントローラ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021049624A JP2022148094A (ja) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | コントローラ |
CN202210282868.XA CN115135081A (zh) | 2021-03-24 | 2022-03-22 | 控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021049624A JP2022148094A (ja) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | コントローラ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022148094A true JP2022148094A (ja) | 2022-10-06 |
Family
ID=83376114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021049624A Pending JP2022148094A (ja) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | コントローラ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022148094A (ja) |
CN (1) | CN115135081A (ja) |
-
2021
- 2021-03-24 JP JP2021049624A patent/JP2022148094A/ja active Pending
-
2022
- 2022-03-22 CN CN202210282868.XA patent/CN115135081A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN115135081A (zh) | 2022-09-30 |
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