JP2022156103A - モータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内部に収容された複数の発熱体の冷却が効率的に行われる安価なモータ制御装置を得る。【解決手段】図３（ａ）に示されるように、フレーム１０のｘ方向正側の第１の風路においては、冷却風は前記のように冷却フィン１１間を矢印Ａ３に示すようにｚ方向正側に向けて流れる。一方、ｘ方向負側からみた図３（ｂ）に示されるように、ｘ方向負側の第２の風路ではこの冷却風は導風部１３の存在によって矢印Ａ４に示されるように、その進行方向がｙ方向負側に向けて偏向される。このため、第１発熱体はこの冷却風によって冷却される。第１発熱体は第２基板におけるｙ方向正側かつｚ方向正側に存在するため、第２基板に搭載された制御用ＩＣ等は高温となった冷却風には曝されない。【選択図】図３

Description

本発明は、冷却ファンが用いられたモータ制御装置の構造に関する。

モータ制御装置において、大電流が流されるパワー半導体素子や抵抗等は動作時の発熱量が大きい発熱体となる一方で、コンデンサやロジックＩＣ等の耐熱性の高くない素子も用いられる。更に、モータ制御装置を小型化するためには、このような各部品を高密度で（近接して）設けることが必要となる。このため、モータ制御装置の筐体には冷却ファンが設けられ、この冷却ファンで生成された冷却風によってこれらの発熱体が効率的に冷却され、かつ発熱体以外の部品にこの熱による悪影響が及ばないような構造が採用される。特に、このような発熱体が複数異なる場所に設けられている場合には、全ての発熱体を効率的に冷却することが要求される。

特許文献１に記載の技術においては、発熱体等はフレームに搭載され、このフレームに対してカバーが装着されてモータ制御装置全体が構成される。この際、フレーム側には多数の大型の冷却フィンが形成され、冷却ファンで生成された冷却風がこの冷却フィン間を流れるように構成される。更に、カバー側にはこの冷却フィン間を流れる方向とは異なる方向に沿って冷却風を流すための導風板が形成され、カバーが装着された状態では、冷却フィンとこの導風板とが組み合わされることによって、冷却風が冷却フィン間とは異なる方向にも流れるように構成される。これによって、異なる箇所に設けられた多数の発熱体の冷却を効率的に行うことができる。

特開２０１９－１１０２２０号公報

特許文献１に記載の技術においては、冷却フィンと導風板とを組み合わせた構造が大型かつ複雑となった。このため、モータ制御装置において設けられる他の大型の構成要素（例えば、回生抵抗や緊急停止用のダイナミックブレーキ等に用いられる抵抗器）等を設ける場合には、こうした冷却のための構成は適用が困難となる、あるいはこうした冷却のための構成を実現した場合には、このような大型の構成要素を設けることができない場合があった。

また、このような複雑な構造の冷却フィン等をフレームやカバーに設けることによって、フレームやカバーの製造コストが高くなった。

このため、内部に収容された多くの発熱体の冷却が効率的に行われる安価なモータ制御装置が望まれた。

本発明は、このような状況に鑑みなされたもので、内部に収容された複数の発熱体の冷却が効率的に行われる安価なモータ制御装置を得ることを目的とする。

本発明に係るモータ制御装置は、冷却風が内部を流されることによって、搭載される部品の一部である発熱体の冷却が行われるモータ制御装置であって、第１の方向に沿った一端側から他端側に向かう前記冷却風を生成する冷却ファンと、前記第１の方向、及び前記第１の方向と垂直な第２の方向に沿って広がり、前記第２の方向に沿った複数の箇所において前記部品が固定され、かつ前記一端側、及び前記第２の方向における一方の側において前記冷却ファンが固定されたフレームと、を具備し、前記フレームにおける前記冷却ファンの前記他端側に、前記第１の方向及び前記２の方向と垂直な第３の方向と交差する面状の風路分離部が設けられ、前記風路分離部よりも前記冷却風の下流側において、前記フレームからみた前記第３の方向における一方の側と他方の側で、前記冷却風が流される方向が異なる。

この構成においては、単一の冷却ファンから発せられた冷却風の風路が風路分離部によって、第３の方向（冷却風が冷却ファンから発せられる方向と垂直な方向）におけるフレームを挟んだ両側で２つ（第１の風路、第２の風路）に分岐される。これによって、各々の風路における冷却風の流れる向きが異なるように設定され、各々の風路を流れる冷却風によって、異なる発熱体をそれぞれ効率的に冷却することができる。

また、前記冷却ファンの前記他端側における前記冷却風の出口である冷却風排出口が設けられた冷却ファンカバーと、前記風路分離部とが当接して設けられていてもよい。
この構成によれば、風路分離部による冷却風の風路の分離が特に厳格に行われる。このため、特に各発熱体の冷却を効率的に行うことができる。

また、前記フレームの前記第３の方向における前記一方の側において、前記冷却ファンの前記他端側における前記フレームには、前記第１の方向に沿って延伸する冷却フィンが複数並行に形成されていてもよい。
この構成によれば、第３の方向における一方の側の風路（第１の風路）によって冷却風を冷却フィンの間に流すことができるために、フレームにおける冷却フィンが形成された領域（放熱部）における冷却効率を特に高くすることができる。

また、前記フレームの前記第３の方向における前記他方の側において、前記風路分離部を通過後の前記冷却風を前記第２の方向における他方の側に向けて偏向させる表面を具備する導風部が形成されていてもよい。
この構成によって、風路分離部によって形成された第１の風路と第２の風路における冷却風の流れが異なるように設定され、特に第３の方向における他方の側（第２の風路）において、導風部によって冷却風の流れる向きが放熱部から離れる側に偏向される。これによって、その下流側における放熱部から離間した箇所の発熱体の冷却を行うことができる。

また、前記導風部は、前記フレームの前記第３の方向における前記他方の側の表面を前記風路分離部よりも当該他方の側に突出させる段差部として形成されていてもよい。
フレームにおいて導風部をこのような段差部として特に容易に形成することができる。また、こうした構成によって放熱部を第３の方向におけるより他方の側に設けることができるため、冷却フィンをより高く形成することができ、放熱部の冷却効率を高めることができる。

また、モータの制御を行う制御用ＩＣが搭載された第１基板が前記冷却ファンよりも前記第２の方向における前記他方の側において前記フレームに固定されていてもよい。
この構成においては、発熱体が発する熱から保護する対象となる制御用ＩＣが、冷却ファンあるいはこれに隣接した放熱部から離間して設けられる。

また、前記発熱体となる第１発熱体が搭載された第２基板が、前記第１基板よりも前記第３の方向における前記他方の側において前記第１基板と対向して前記フレームに固定され、前記第１発熱体は、前記第２基板における前記他端側かつ前記第２の方向における前記一方の側において前記第３の方向における前記一方の側に向けて突出するように搭載され、前記第１基板には、前記第３の方向における前記一方の側からみて、前記第１発熱体を露出させる切り欠きが設けられていてもよい。
この構成においては、第２基板に整流回路を構成した場合において冷却が必要となる大型の平滑コンデンサ等が第１発熱体とされる。この構成によって、特にこの第１発熱体の冷却を、第２の風路を流れる冷却風によって効率的に冷却することができる。

また、前記発熱体となる第２発熱体が、前記フレームにおいて前記冷却フィンが形成された領域の前記第３の方向における前記他方の側に固定されていてもよい。
また、前記発熱体となる第３発熱体が、前記冷却フィンに対して固定されていてもよい。
これらの構成によって、第２発熱体、第３発熱体が、冷却フィンが形成された放熱部に固定されて冷却される。この際、薄膜状の発熱体（スイッチング素子）を第２発熱体、回生抵抗等の抵抗器を第３発熱体とすることができ、これらを放熱部において効率的に冷却することができる。
また、前記冷却風が流された状態で前記フレームを前記第３の方向における前記一方の側、前記他方の側からそれぞれ覆うカバー部材を具備してもよい。
これらのカバー部材と前記のフレームを組み合わせた構成とすることによって、前記のように発熱体の冷却を高効率で行うと共に、組立性やメインテナンス性を向上させることができる。

本発明によれば、内部に収容された複数の発熱体の冷却が効率的に行われる安価なモータ制御装置を得ることができる。

実施形態に係るモータ制御装置全体の斜視図である。 実施形態に係るモータ制御装置の分解斜視図である。 実施形態に係るモータ制御装置において用いられるフレームの平面図である。 実施形態に係るモータ制御装置において用いられるフレームの斜視図である。 実施形態に係るモータ制御装置において用いられるフレームの、部品が搭載された状態における斜視図である。 実施形態に係るモータ制御装置において用いられるフレームの、風路分離部がある箇所（ａ）、ない箇所（ｂ）における第２の方向（ｙ方向）に垂直な断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は本実施形態に係るモータ制御装置１全体の構成を示す斜視図であり、図２はその分解斜視図である。図１の形態は、特許文献１に記載のモータ制御装置１と同様である。ここで、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸は図１に示されるように定義され、以降の図においても同様である。また、図２に示されるように、このモータ制御装置１は、フレーム１０に対して第１カバー部材２０が図中ｘ方向正側から、第２カバー部材３０が図中ｘ方向負側から、第３カバー部材４０が図中ｙ方向負側から、それぞれ装着されて構成される。実際にはフレーム１０には各種の部品（コンデンサ、抵抗素子、スイッチング素子等）が、直接あるいは基板を介して固定されているが、後述する冷却ファン５０、第１基板７１以外についてはその記載は省略されている。また、第１カバー部材２０、第２カバー部材３０、第３カバー部材４０をフレーム１０に装着するための係合構造（フックや開口）が適宜形成されているが、これらについても特許文献１と同様であり、本願発明とは本質的に無関係であるため、記載が省略されている。このように部品が固定されたフレーム１０に対して第１カバー部材２０、第２カバー部材３０、第３カバー部材４０を装着することによってこのモータ制御装置１を形成できる構成とすることによって、モータ制御装置１のメインテナンス性を高めることができる。

また、フレーム１０におけるｚ方向（第１の方向）の負側（一端側）及びｙ方向（第２の方向）の正側（一方の側）の端部側には、冷却ファン５０が装着されている。冷却ファン５０はここからｚ方向（第１の方向）の正側（他端側）に向けて冷却風を流す。これによって、主にフレーム１０側に固定された部品のうち、発熱体となるものがこの冷却風によって冷却される。この冷却風の流れは、以下に説明するようにフレーム１０側の構造によって定まる。

図３は、部品及び基板が搭載されない状態のフレーム１０のみのｘ方向の正側から（ａ）、ｘ方向の負側から（ｂ）、みた平面図であり、図４は、ｘ方向正側かつｚ方向正側（ａ）、ｘ方向負側かつｚ方向負側（ｂ）からみた斜視図である。これらに示されるように、フレーム１０はｚ方向（第１の方向）及びｙ方向（第２の方向）の沿って広がりをもつ。フレーム１０に対して固定される部品（発熱体を含む）は、直接あるいは基板を介して特にｙ方向に沿った複数の箇所において固定される。

前記のようにフレーム１０には冷却ファン５０が装着されるため、冷却ファン５０が収納される冷却ファン収納部１０Ａがｙ方向正側、ｚ方向負側の端部側に設けられている。冷却ファン５０の全体形状は各辺がｘ、ｙ、ｚ軸と平行とされた略矩形体形状とされ、前記のように冷却風はｚ方向をその正側に向けて流れる。冷却ファン５０はフレーム１０に対してビス等によって固定される。また、フレーム１０におけるｙ方向負側には、後述する基板（第１基板７１、第２基板７２）が設けられる大きな空洞部分である基板収納部１０Ｃが設けられる。これらの基板も、フレーム１０に対してビス等によって固定される。

また、フレーム１０のｘ方向正側の、冷却ファン収納部１０Ａ（冷却ファン５０）のｚ方向正側において、ｘ方向正側に向けて突出しｚ方向に沿って延伸する冷却フィン１１が６つ並行に形成されている。このため、フレーム１０は、この部分においては冷却フィン１１間をｚ方向正側に向けて流れる冷却風によって効率的に冷却される。このため、フレーム１０において冷却フィン１１が形成された領域は、冷却風によって特に効率的に放熱が行われる放熱部１０Ｂとなる。

このモータ制御装置１においては、モータ（サーボモータ）を駆動するための制御回路が形成されている。この制御回路は、外部から入力される制御命令に基いてモータを制御するＣＰＵ等を具備する制御用ＩＣと、これによって制御されるインバータ回路、整流回路等で構成される。インバータ回路においては、制御用ＩＣによってオン・オフが制御されるスイッチング素子（ＩＧＢＴ等）、コンデンサ、抵抗素子等が用いられる。また、回生抵抗や緊急停止用のダイナミックブレーキ等に用いられる抵抗器も用いられる。これらの部品がフレーム１０に対して固定される際の態様は、特許文献１に記載のモータ制御装置と同様である。図５は、これらが固定された状態のフレーム１０の状態をｘ方向正側（ａ）、ｘ方向負側（ｂ）からみた斜視図である。

これらの部品のうち、動作時に大電流が流されるために発熱体となる、あるいは動作時に冷却が必要となるものとしては、整流回路に用いられる平滑コンデンサとなる大型のコンデンサ（第１発熱体６１）、スイッチング素子（第２発熱体６２）、回生抵抗等の抵抗器（第３発熱体６３）がある。これらの発熱体以外の構成要素としては、制御用ＩＣや、インバータ回路に用いられる小型コンデンサ等があり、これらに対しては、前記の発熱体が発した熱が伝わりにくいことが要求される。

図５（ａ）において、制御用ＩＣ等が搭載された第１基板７１は、フレーム１０における放熱部１０Ｂよりもｙ方向負側において広い面積をもって設けられている。ここで、第１基板７１はｙｚ平面をその主面とする平板状であり、制御用ＩＣ等は、この第１基板７１におけるｘ方向負側（図中奥側）に搭載されている。また、第３発熱体６３は、放熱部１０Ｂにおいて冷却フィン１１に固定されている。

図５（ｂ）において、小型のコンデンサや抵抗素子等が搭載されてインバータ回路等が形成される第２基板７２も、放熱部１０Ｂよりもｙ方向負側において広い面積をもって設けられている。第２基板７２はｙｚ平面をその主面とする平板状であり、これに搭載されるコンデンサ等は、そのｘ方向正側（図中奥側）に搭載されている。第２基板７２は第１基板７１と対向するように設けられている。また、前記の第１発熱体６１（図中２つ）は整流回路に用いられるため、これらもこの第２基板７２におけるｙ方向正側かつｚ方向正側に固定され、これらは大型であるため、第２基板７２から第１基板７１がある側（ｘ方向正側）に向けて突出する。ここで、図５（ａ）に示されるように、２つの第１発熱体６１の冷却効率を高めるために、第１基板７１には切り欠きが設けられ、この部分で第１発熱体６１が露出している。この構成は、特許文献１に記載されたものと同様である。

また、図５（ｂ）に示されるように、第２発熱体６２は、放熱部１０Ｂにおけるｘ方向負側の面において、ｙ方向正側の端部付近に固定されている。実際には第２発熱体６２は前記のようなスイッチング素子であり、これが複数設けられており、ここではこれらのスイッチング素子がｚ方向に沿って配列されたものとして、ｚ方向に細長い第２発熱体６２として記載されている。フレーム１０における第２発熱体６２が固定された面の裏側には、前記の冷却フィン１１が設けられている。

このため、放熱部１０Ｂに固定された第２発熱体６２が発生した熱は放熱部１０Ｂ（フレーム１０）に伝わり、ｘ方向正側（裏側）で、冷却フィン１１間を流れる冷却風によって放熱される。第３発熱体６３の放熱も、同様に冷却フィン１１間を流れる冷却風によって行われる。このように放熱部１０Ｂ（第２発熱体６２、第３発熱体６３）を冷却した後の高温となった冷却風は図１、２における第１カバー部材２０のｚ方向正側の面（上面）に形成された小さな複数の開口（排気口２０Ａ）を介して外部に排出される。このため、第１基板７１に搭載された制御用ＩＣ等は、このように高温となった冷却風には曝されない。

ここで、このフレーム１０においては、冷却ファン５０からの冷却風の風路が、フレーム１０に対するｘ方向正側における第１の風路と、ｘ方向負側における第２の風路に分岐され、第１の風路と第２の風路では冷却風の流れる方向が異なるように設定される。第２の風路によって、特に第２基板７２に搭載された第１発熱体６１の冷却を効率的に行わせることができる。

このためのフレーム１０の構造について説明する。このように冷却風をフレーム１０におけるｘ方向正側とｘ方向負側で分割して流すために図３（ｂ）における風路分離部１２が放熱部１０Ｂのｙ方向負側かつ冷却ファン５０のｚ方向正側に設けられ、かつ風路分離部１２のｚ方向正側（冷却風の下流側）、ｘ方向負側には、導風部１３が設けられている。風路分離部１２は、ｘ方向の正側、負側の表面が共にｙｚ平面と平行とされた（あるいはｘ方向と交差する）平板状の部分であり、冷却風は風路分離部１２のｘ方向正側となる第１の風路、負側となる第２の風路を共にｚ方向に沿ってｚ方向正側に向けて流れる。

一方、導風部１３がｘ方向負側において風路分離部１２のｚ方向正側に設けられ、この導風部１３は、ｘｚ平面がｙ方向負側に向けて傾斜した形態の平面を具備する。図６は、フレーム１０のｙ方向に垂直な断面図であり、図６（ａ）は図３（ｂ）におけるＩ－Ｉ方向（風路分離部１２及び導風部１３が設けられた箇所）の断面、図６（ｂ）は図３（ｂ）におけるＩＩ－ＩＩ方向（風路分離部１２及び導風部１３が設けられない箇所）の断面、をそれぞれ示す。どちらにおいても、冷却フィン１１間の断面が示されている。また、ここでは、冷却ファン５０、第１カバー部材２０、第２カバー部材３０も記載されている。

ここで、冷却ファン５０のｚ方向正側には冷却ファンカバー５１が設けられ、冷却ファンカバー５１に形成された開口である冷却風排出口５１Ａから前記のようにｚ方向正側に冷却風が発せられる。風路分離部１２がこの冷却ファンカバー５１と当接するように、冷却ファン５０はフレーム１０に対して固定される。このため、図６（ａ）（ｂ）に示されるように風路分離部１２の有無に関わらずフレーム１０のｘ方向正側の第１の風路では矢印Ａ１で示されるように冷却風はｚ方向正側に向けて流れる。また、風路分離部１２がある場合(図６（ａ））においては、風路分離部１２のｘ方向負側の第２の風路においても、矢印Ａ２に示されるように、冷却風はｚ方向正側に向けて流れる。また、ｘ方向正側からみた図３（ａ）に示されるように、フレーム１０のｘ方向正側の第１の風路においては、冷却風は前記のように冷却フィン１１間を矢印Ａ３に示すようにｚ方向正側に向けて流れ、前記のように図１、２における第１カバー部材２０の排気口２０Ａから外部に排出される。なお、前記のように風路分離部１２は冷却ファン５０（冷却ファンカバー５１）と当接するが、フレーム１０（放熱部１０Ｂ）側に形成された冷却フィン１１は冷却ファンカバー５１とは当接しない。これによって、風路分離部１２と冷却ファンカバー５１との間に空隙が形成されることが抑制され、第１の風路、第２の風路を確実に分岐させて形成することができる。

一方、ｘ方向負側からみた図３（ｂ）に示されるように、ｘ方向負側の第２の風路ではこの冷却風は導風部１３の存在によって矢印Ａ４に示されるように、その進行方向がｙ方向負側に向けて偏向される。このため、図５（ｂ）における第１発熱体６１はこの冷却風によって冷却される。第１発熱体６１を冷却後に高温となった冷却風は、その後に図１、２における第２カバー部材３０のｚ方向正側の面（上面）に形成された小さな複数の開口（排気口３０Ａ）、あるいは第１カバー部材２０における排気口２０Ａよりもｙ方向負側に設けられた排気口２０Ｂを介して外部に排出される。この際、図５（ｂ）に示されたように、第１発熱体６１は第２基板７２におけるｙ方向正側かつｚ方向正側に存在するため、第２基板７２に搭載された制御用ＩＣ等は高温となった冷却風には曝されない。

一方、このフレーム１０においては、図６（ａ）に示されるように、導風部１３はフレーム１０における段差部として設けられているため、図６（ａ）における導風部１３よりもｚ方向正側あるいはｙ方向正側のフレーム１０の表面は、風路分離部１２よりもｘ方向負側に突出する。このため、この部分での冷却フィン１１のｘ方向に沿った高さを大きくすることができる。図６（ａ）（ｂ）に示されるように、この部分では放熱部１０Ｂと第２カバー部材３０との間の間隔が狭くなるために、この部分では冷却風は流れにくくなるが、代わりに前記のように冷却フィン１１を高くすることができるため、この放熱を図３（ａ）における矢印Ａ３に沿って流れる冷却風によって行うことができる。また、この間隔が狭くなるために、放熱部１０Ｂにおけるｘ方向負側には第１発熱体６１（大型のコンデンサ）のような大型の部品を設置することは困難である。これに対して、スイッチング素子のような半導体素子（第２発熱体６２）は第１発熱体６１と比べて薄いため、図５（ｂ）のように放熱部１０Ｂにおけるｘ方向負側に搭載することができる。

このため、上記のようにフレーム１０に対するｘ方向正側と負側で冷却風の流れる向きを変えることによって、上記のように発熱体と発熱体以外の部品をフレームに高密度で固定した場合でも、冷却ファン５０を用いて、各発熱体の放熱を高効率で行うことができる。この際、発熱体以外の部品が、これらの放熱のために高温となった冷却風に曝されることも抑制される。

また、特許文献１に記載の技術と比べて、上記のような冷却のための構造（風路分離部１２、導風部１３）はフレーム１０に設けられ、カバー部材（第１カバー部材２０、第２カバー部材３０）において冷却に関わるのは冷却風の排気口のみである。このような形状のフレーム１０は、アルミニウムの鋳造によって容易に大量生産が可能である。このため、特許文献１に記載の構成と比べて、上記の構成を安価に実現することができる。

また、上記の例では、フレーム１０（放熱部１０Ｂ）のｘ方向正側の第１の風路においては冷却フィン１１が形成されたために、この側では冷却風を冷却フィン１１（ｚ方向）に沿って流す必要がある。これに対して、フレーム１０のｘ方向負側の第２の風路においては、特にこちら側の冷却風で冷却される発熱体（上記の例では第１発熱体６１）や発熱体以外の部品（上記の例では制御用ＩＣ等）の位置に応じてこの流れを適宜設定することが好ましい。導風部の構成は、上記の例以外でも、このような流れを実現でき、かつ容易に形成できる形状として適宜設定される。

また、第１の風路、第２の風路の各々における冷却風の流量は、例えば風路分離部のｘ方向における位置の設定等によって調整が可能である。例えば、図６（ａ）において風路分離部１２をよりｘ方向正側に設けることによって、第２の風路（ｘ方向負側）における冷却風の流量を多くとることができ、第１発熱体６１の冷却をより効率的に行うことができる。逆に、図６（ａ）において風路分離部をよりｘ方向負側に設けることによって、第１の風路（ｘ方向正側）における冷却風の流量を多くとることができ、放熱部１０Ｂ（第２発熱体６２、第３発熱体６３）の冷却をより効率的に行うことができる。こうした設定は、設置される発熱体の特性等に応じて適宜行うことができる。

（本形態の主な特徴）
本実施形態の特徴を簡単に纏めると次の通りである。
（１）このモータ制御装置１は、冷却風が内部を流されることによって、搭載される部品の一部である発熱体の冷却が行われ、第１の方向に沿った一端側（ｚ方向負側）から他端側（ｚ方向正側）に向かう冷却風を生成する冷却ファン５０と、第１の方向（ｚ方向）、及び第１の方向（ｚ方向）と垂直な第２の方向（ｙ方向）に沿って広がり、第２の方向（ｙ方向）に沿った複数の箇所において部品が固定され、かつ一端側（ｚ方向負側）、及び第２の方向における一方の側（ｙ方向正側）において冷却ファン５０が固定されたフレーム１０と、を具備し、フレーム１０における冷却ファン５０の他端側（ｚ方向正側）に、第１の方向（ｚ方向）及び第２の方向（ｙ方向）と垂直な第３の方向（ｘ方向）と交差する面状の風路分離部１２が設けられ、風路分離部１２よりも冷却風の下流側において、フレーム１０からみた第３の方向（ｘ方向）における正側と負側で、冷却風が流される方向が異なる。

この構成においては、単一の冷却ファン５０から発せられた冷却風の風路が風路分離部１２によって、ｘ方向（冷却風が冷却ファンから発せられる方向と垂直な方向）におけるフレーム１０を挟んだ両側で２つ（第１の風路、第２の風路）に分岐される。これによって、各々の風路における冷却風の流れる向きが異なるように設定され、各々の風路を流れる冷却風によって、異なる発熱体をそれぞれ効率的に冷却することができる。

（２）冷却ファン５０のｚ方向正側における冷却風の出口である冷却風排出口５１Ａが設けられた冷却ファンカバー５１と、風路分離部１２とが当接して設けられている。
この構成によれば、風路分離部１２による冷却風の風路の分離が特に厳格に行われる。このため、特に各発熱体の冷却を効率的に行うことができる。

（３）フレーム１０のｘ方向正側において、冷却ファン５０のｚ方向正側におけるフレーム１０には、ｚ方向に沿って延伸する冷却フィン１１が複数並行に形成されている。
この構成によれば、ｘ方向における一方の側の風路（第１の風路）によって冷却風を冷却フィン１１の間に流すことができるために、フレーム１０における冷却フィン１１が形成された領域（放熱部１０Ｂ）における冷却効率を特に高くすることができる。

（４）フレーム１０のｘ方向負側において、風路分離部１２を通過後の冷却風をｙ方向負側に向けて偏向させる表面を具備する導風部１３が形成されている。
この構成によって、風路分離部１２によって形成された第１の風路と第２の風路における冷却風の流れが異なるように設定され、特に第ｘ方向負側（第２の風路）において、導風部１３によって冷却風の流れる向きが放熱部１０Ｂから離れる側に偏向される。これによって、その下流側における放熱部１０Ｂから離間した箇所の発熱体の冷却を行うことができる。

（５）導風部１３は、フレーム１０のｘ方向負側の表面を風路分離部１２よりもｘ方向負側に突出させる段差部として形成されている。
フレーム１０において導風部１３をこのような段差部として特に容易に形成することができる。また、こうした構成によって放熱部１０Ｂをｘ方向におけるより負側に設けることができるため、冷却フィン１１をより高く形成することができ、放熱部１０Ｂの冷却効率を高めることができる。

（６）モータの制御を行う制御用ＩＣが搭載された第１基板７１が冷却ファン５０よりもｙ方向負側においてフレーム１０に固定されている。
この構成においては、発熱体が発する熱から保護する対象となる制御用ＩＣが、冷却ファン５０あるいはこれに隣接した放熱部１０Ｂから離間して設けられる。

（７）第１発熱体６１が搭載された第２基板７２が、第１基板７１よりもｘ方向負側において第１基板７１と対向してフレーム１０に固定され、第１発熱体６１は、第２基板７２におけるｚ方向正側かつｙ方向正側においてｘ方向正側に向けて突出するように搭載され、第１基板７１には、ｘ方向正側からみて、第１発熱体６１を露出させる切り欠きが設けられている。
この構成においては、第２基板７２に整流回路を構成した場合において冷却が必要となる大型の平滑コンデンサ等が第１発熱体６１とされる。この構成によって、特にこの第１発熱体６１の冷却を、第２の風路を流れる冷却風によって効率的に冷却することができる。

（８）第２発熱体６２が、フレーム１０において冷却フィン１１が形成された領域のｘ方向負側に固定されている。
（９）第３発熱体６３が、冷却フィン１１に対して固定されている。
これらの構成によって、第２発熱体６２、第３発熱体６３が、冷却フィン１１が形成された放熱部１０Ｂに固定されて冷却される。この際、薄膜状の発熱体（スイッチング素子）を第２発熱体６２、回生抵抗等の抵抗器を第３発熱体６３とすることができ、これらを放熱部１０Ｂにおいて効率的に冷却することができる。

（１０）冷却風が流された状態でフレーム１０をｘ方向の正側、負側からそれぞれ覆う第１カバー部材２０、第２カバー部材３０を具備する。
これらのカバー部材とフレーム１０を組み合わせた構成とすることによって、前記のように発熱体の冷却を高効率で行うと共に、組立性やメインテナンス性を向上させることができる。

本発明を、実施形態及びその変形例をもとに説明したが、この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせ等にいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１ モータ制御装置
１０ フレーム
１０Ａ 冷却ファン収納部
１０Ｂ 放熱部
１０Ｃ 基板収納部
１１ 冷却フィン
１２ 風路分離部
１３ 導風部
２０ 第１カバー部材
２０Ａ、２０Ｂ、３０Ａ 排気口
３０ 第２カバー部材
４０ 第３カバー部材
５０ 冷却ファン
５１ 冷却ファンカバー
５１Ａ 冷却風排出口
６１ 第１発熱体
６２ 第２発熱体
６３ 第３発熱体
７１ 第１基板
７２ 第２基板

Claims (10)

1. 冷却風が内部を流されることによって、搭載される部品の一部である発熱体の冷却が行われるモータ制御装置であって、
   第１の方向に沿った一端側から他端側に向かう前記冷却風を生成する冷却ファンと、
   前記第１の方向、及び前記第１の方向と垂直な第２の方向に沿って広がり、前記第２の方向に沿った複数の箇所において前記部品が固定され、かつ前記一端側、及び前記第２の方向における一方の側において前記冷却ファンが固定されたフレームと、
   を具備し、
   前記フレームにおける前記冷却ファンの前記他端側に、前記第１の方向及び前記２の方向と垂直な第３の方向と交差する面状の風路分離部が設けられ、
   前記風路分離部よりも前記冷却風の下流側において、前記フレームからみた前記第３の方向における一方の側と他方の側で、前記冷却風が流される方向が異なることを特徴とするモータ制御装置。
2. 前記冷却ファンの前記他端側における前記冷却風の出口である冷却風排出口が設けられた冷却ファンカバーと、前記風路分離部とが当接して設けられたことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 前記フレームの前記第３の方向における前記一方の側において、前記冷却ファンの前記他端側における前記フレームには、前記第１の方向に沿って延伸する冷却フィンが複数並行に形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ制御装置。
4. 前記フレームの前記第３の方向における前記他方の側において、前記風路分離部を通過後の前記冷却風を前記第２の方向における他方の側に向けて偏向させる表面を具備する導風部が形成されたことを特徴とする請求項３に記載のモータ制御装置。
5. 前記導風部は、前記フレームの前記第３の方向における前記他方の側の表面を前記風路分離部よりも当該他方の側に突出させる段差部として形成されたことを特徴とする請求項４に記載のモータ制御装置。
6. モータの制御を行う制御用ＩＣが搭載された第１基板が前記冷却ファンよりも前記第２の方向における前記他方の側において前記フレームに固定されたことを特徴とする請求項４又は５に記載のモータ制御装置。
7. 前記発熱体となる第１発熱体が搭載された第２基板が、前記第１基板よりも前記第３の方向における前記他方の側において前記第１基板と対向して前記フレームに固定され、
   前記第１発熱体は、前記第２基板における前記他端側かつ前記第２の方向における前記一方の側において前記第３の方向における前記一方の側に向けて突出するように搭載され、
   前記第１基板には、前記第３の方向における前記一方の側からみて、前記第１発熱体を露出させる切り欠きが設けられたことを特徴とする請求項６に記載のモータ制御装置。
8. 前記発熱体となる第２発熱体が、前記フレームにおいて前記冷却フィンが形成された領域の前記第３の方向における前記他方の側に固定されたことを特徴とする請求項３から請求項７までのいずれか１項に記載のモータ制御装置。
9. 前記発熱体となる第３発熱体が、前記冷却フィンに対して固定されたことを特徴とする請求項３から請求項８までのいずれか１項に記載のモータ制御装置。
10. 前記冷却風が流された状態で前記フレームを前記第３の方向における前記一方の側、前記他方の側からそれぞれ覆うカバー部材を具備することを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のモータ制御装置。

Images