JP5729427B2 - Control box for construction machinery - Google Patents
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Description
本発明は、建設機械用コントロールボックスに関し、特に、コントロールボックスに収納される電装品の冷却構造に関するものである。 The present invention relates to a construction machine control box, and more particularly to a cooling structure for electrical components housed in a control box.
従来より、バックホー等の建設機械において、油圧ポンプを駆動するエンジンをアシストモータでアシストするようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。アシストモータは、油圧回路の作動油で動作する発電機により駆動され、その出力が例えば上記油圧ポンプの入力として利用される。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a construction machine such as a backhoe that assists an engine that drives a hydraulic pump with an assist motor (see, for example, Patent Document 1). The assist motor is driven by a generator that operates with hydraulic oil in a hydraulic circuit, and its output is used as an input of the hydraulic pump, for example.
この種の建設機械では、上記アシストモータを駆動する電源回路を構成する駆動基板が収納されたコントロールボックスが設けられる。ここで、電源回路に用いられるパワーモジュールは、アシストモータを駆動する際に発熱する。そのため、従来より、内部に冷却用の流体が流通する流体流路が形成された冷却器を設け、該冷却器の内部を流れる流体によってパワーモジュールを冷却することとしている。 In this type of construction machine, a control box is provided in which a drive board constituting a power supply circuit for driving the assist motor is accommodated. Here, the power module used in the power supply circuit generates heat when the assist motor is driven. For this reason, conventionally, a cooler in which a fluid flow path in which a cooling fluid flows is formed is provided, and the power module is cooled by the fluid flowing inside the cooler.
ところで、コントロールボックスでは、メンテナンスを容易にすべく各種配線の接続ポートと冷却器の流入ポート及び流出ポートとが同じ側面に形成されることがある。このような場合、冷却器には、冷却用の流体が流入ポートから流出ポートへ向かってＵ字状に流れるＵ字部を有する流体流路が形成される。該流体流路のＵ字部では、外周側に比べて内周側において流体の流速が遅くなるため、内周側の冷却性能が外周側に比べて低くなっていた。そのため、冷却器の流体流路のＵ字部の内周側部分では、パワーモジュールを十分に冷却できなくなるおそれがあった。 By the way, in the control box, in order to facilitate maintenance, connection ports of various wirings and inflow ports and outflow ports of the cooler may be formed on the same side surface. In such a case, a fluid flow path having a U-shaped portion in which the cooling fluid flows in a U shape from the inflow port to the outflow port is formed in the cooler. In the U-shaped portion of the fluid flow path, the flow rate of the fluid is slower on the inner peripheral side than on the outer peripheral side, so that the cooling performance on the inner peripheral side is lower than that on the outer peripheral side. Therefore, there is a possibility that the power module cannot be sufficiently cooled at the inner peripheral side portion of the U-shaped portion of the fluid flow path of the cooler.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、流体がＵ字状に流れるＵ字部を有する流体流路が形成されてパワーモジュールを冷却する建設機械用コントローラの冷却器において、冷却性能の均一化を図ることにある。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a cooler for a controller for a construction machine in which a fluid flow path having a U-shaped portion in which a fluid flows in a U-shape is formed to cool a power module. The purpose is to make the cooling performance uniform.
第１の発明は、筐体（20）と、上記筐体（20）に収容されて電源回路を構成する駆動基板（11,12）と、上記筐体（20）の底部（21a）に設けられ、２つの折曲部（26c,26d）を有して冷却用の流体がＵ字状に流れるＵ字部を少なくとも１つ有する流体流路（26）を有し、該流体流路（26）を流れる流体によって上記駆動基板（11,12）に実装されたパワーモジュール（11a,12a）を冷却する冷却器（25）とを備え、建設機械に設置される建設機械用コントロールボックスであって、上記冷却器（25）は、少なくとも１つの上記Ｕ字部の少なくとも流入側の折曲部（26c）において、上記流体流路（26）を内側流路（41）と外側流路（42）とに区画する区画壁（51）を有している。 The first invention is provided on the housing (20), the drive board (11, 12) housed in the housing (20) and constituting the power circuit, and the bottom (21a) of the housing (20). A fluid flow path (26) having two bent portions (26c, 26d) and having at least one U-shaped portion in which a cooling fluid flows in a U-shape. And a cooler (25) for cooling the power module (11a, 12a) mounted on the drive board (11, 12) by the fluid flowing through the control board. In the cooler (25), at least the bent portion (26c) on the inflow side of the U-shaped portion is configured such that the fluid channel (26) is connected to the inner channel (41) and the outer channel (42). It has a partition wall (51) which partitions into two.
第１の発明では、冷却器（25）の流体流路（26）を流れる冷却用の流体により、パワーモジュール（11a,12a）が冷却される。また、流体流路（26）のＵ字部の流入側の折曲部（26c）において、流体は、区画壁（51）によって内周側と外周側とに分流され、内側流路（41）と外側流路（42）とに流入する。つまり、区画壁（51）によって流体流路（26）のＵ字部における流体の外周側への偏流が抑制され、内周側と外周側とにおける流体の流量の差が小さくなる。これにより、流体流路（26）のＵ字部の内周側と外周側とにおける流体の流速の差が小さくなる。 In the first invention, the power module (11a, 12a) is cooled by the cooling fluid flowing through the fluid flow path (26) of the cooler (25). In addition, in the bent portion (26c) on the inflow side of the U-shaped portion of the fluid flow path (26), the fluid is divided into the inner peripheral side and the outer peripheral side by the partition wall (51), and the inner flow path (41) And into the outer flow path (42). That is, the partition wall (51) suppresses the uneven flow of the fluid to the outer peripheral side in the U-shaped portion of the fluid flow path (26), and the difference in the fluid flow rate between the inner peripheral side and the outer peripheral side is reduced. Thereby, the difference of the flow velocity of the fluid in the inner peripheral side and outer peripheral side of the U-shaped part of a fluid flow path (26) becomes small.
また、第１の発明は、上記構成に加え、上記区画壁（51）は、上記Ｕ字部の２つの折曲部（26c,26d）の間の本体部（26e）に沿って延びる本体壁部（51a）と、該本体壁部（51a）の流入側の端部に連続し、上記Ｕ字部の流入側の上記折曲部（26c）において上記Ｕ字部の流入部（26a）に向かって湾曲して延びる湾曲部（51b）とを有している。 Further, in the first invention, in addition to the above configuration, the partition wall (51) is a main body wall extending along a main body portion (26e) between two bent portions (26c, 26d) of the U-shaped portion. A continuous portion (51a) and an end portion of the main body wall portion (51a) on the inflow side, and the bent portion (26c) on the inflow side of the U-shaped portion is connected to the inflow portion (26a) of the U-shaped portion. And a curved portion (51b) that is curved and extends.
さらに、第１の発明は、上記構成に加え、上記湾曲部（51b）は、Ｌ字形状に形成され、下流側部分が上流側部分よりも幅広で上記外側流路（42）側に膨出した幅広部分となるように形成されている。Further, according to the first aspect of the invention, in addition to the above configuration, the curved portion (51b) is formed in an L shape, and the downstream portion is wider than the upstream portion and bulges toward the outer flow path (42). It is formed to be a wide part.
第２の発明は、第１の発明において、上記本体壁部（51a）は、上記Ｕ字部の本体部（26e）の流路幅方向の中央に設けられ、上記湾曲部（51b）は、上記内側流路（41）及び上記外側流路（42）の入口における流路断面積が上記内側流路（41）の方が大きくなるように設けられている。 In a second aspect based on the first aspect , the main body wall (51a) is provided in the center of the U-shaped main body (26e) in the flow path width direction, and the curved portion (51b) The inner channel (41) has a larger channel cross-sectional area at the inlets of the inner channel (41) and the outer channel (42).
第１及び第２の発明では、流体流路（26）のＵ字部に流入した流体は、流入側の折曲部（26c）において、区画壁（51）の湾曲部によって内外に分流され、内側流路（41）と外側流路（42）とに流入する。内側流路（41）と外側流路（42）とに流入した流体は、各流路（41,42）において区画壁（51）の本体壁部（51a）に沿って流れ、Ｕ字部の流出側の折曲部（26d）において合流してＵ字部から流出する。 In the first and second inventions, the fluid that has flowed into the U-shaped portion of the fluid flow path (26) is divided into the inside and outside by the curved portion of the partition wall (51) in the bent portion (26c) on the inflow side, It flows into the inner channel (41) and the outer channel (42). The fluid that has flowed into the inner channel (41) and the outer channel (42) flows along the main body wall portion (51a) of the partition wall (51) in each channel (41, 42). At the bent part (26d) on the outflow side, they merge and flow out from the U-shaped part.
特に、第２の発明では、流体流路（26）のＵ字部に流入した流体は、区画壁（51）の湾曲部（51b）により、内側流路（41）と外側流路（42）とにおける流体の流量が等しくなるように分流される。 In particular, in the second invention, the fluid that has flowed into the U-shaped portion of the fluid flow channel (26) is caused by the curved portion (51b) of the partition wall (51) to be connected to the inner flow channel (41) and the outer flow channel (42). Are divided so that the flow rates of the fluids at and are equal.
第３の発明は、第２の発明において、上記区画壁（51）が設けられた上記Ｕ字部の２つの折曲部（26c,26d）のそれぞれには、上記内側流路（41）及び上記外側流路（42）がそれぞれ流路幅方向に複数の流路に分割されるように、板状のフィン（52,53）が流路幅方向に複数設けられている。 According to a third invention, in the second invention, the inner channel (41) and the two bent portions (26c, 26d) of the U-shaped portion provided with the partition wall (51) A plurality of plate-like fins (52, 53) are provided in the channel width direction so that the outer channel (42) is divided into a plurality of channels in the channel width direction.
第４の発明は、第３の発明において、上記区画壁（51）が設けられた上記Ｕ字部の本体部（26e）には、上記内側流路（41）及び上記外側流路（42）がそれぞれ流路幅方向に複数の流路に分割されるように、波板形状の波板フィン（55）が流路幅方向に複数設けられている。 According to a fourth invention, in the third invention, the inner channel (41) and the outer channel (42) are provided in the U-shaped body portion (26e) provided with the partition wall (51). Are each provided with a plurality of corrugated fins (55) in the channel width direction so that each of the channels is divided into a plurality of channels in the channel width direction.
第３及び第４の発明では、流路幅方向に複数設けられた各フィン（52,53,55）により、内側流路（41）及び外側流路（42）のそれぞれにおいて、流体が流路幅方向にバランス良く流れる。つまり、内側流路（41）及び外側流路（42）において流体が偏流しない。また、第４の発明では、波板形状の波板フィン（55）により、流体の乱流化が促進される。 In the third and fourth inventions, a plurality of fins (52, 53, 55) provided in the channel width direction allow fluid to flow in each of the inner channel (41) and the outer channel (42). It flows in a balanced manner in the width direction. That is, the fluid does not drift in the inner channel (41) and the outer channel (42). In the fourth invention, the turbulent flow of the fluid is promoted by the corrugated corrugated fin (55).
第５の発明は、第３の発明において、上記板状のフィン（52,53）は、上記内側流路（41）及び上記外側流路（42）のそれぞれにおいて流路幅方向に３〜５枚ずつ配列されている。 According to a fifth invention, in the third invention, the plate-like fins (52, 53) are 3-5 in the channel width direction in each of the inner channel (41) and the outer channel (42). It is arranged one by one.
第１の発明によれば、流体流路（26）の少なくとも１つのＵ字部の少なくとも流入側の折曲部（26c）において流体流路（26）を内側流路（41）と外側流路（42）とに区画する区画壁（51）を設けることとした。これにより、流体流路（26）のＵ字部における流体の外周側への偏流を抑制することができ、Ｕ字部の内周側と外周側とにおける流体の流速の差を低減することができる。従って、冷却器（25）における冷却性能の均一化を図ることができ、パワーモジュール（11a,12a）を効率よく冷却することができる。 According to the first aspect of the present invention, the fluid channel (26) is connected to the inner channel (41) and the outer channel in at least the inflow side bent portion (26c) of at least one U-shaped portion of the fluid channel (26). It was decided to provide a partition wall (51) partitioned into (42). Thereby, the drift to the outer peripheral side of the fluid in the U-shaped part of the fluid flow path (26) can be suppressed, and the difference in the flow velocity of the fluid between the inner peripheral side and the outer peripheral side of the U-shaped part can be reduced. it can. Therefore, the cooling performance in the cooler (25) can be made uniform, and the power modules (11a, 12a) can be efficiently cooled.
また、第１及び第２の発明によれば、容易な構成により、流体流路（26）を流れる流体の流量を均一化することができる。 According to the first and second inventions, the flow rate of the fluid flowing through the fluid flow path (26) can be made uniform with an easy configuration.
また、第３及び第４の発明によれば、内側流路（41）及び外側流路（42）における流体の偏流を抑制することができる。また、第５の発明によれば、波板フィン（55）によって流体の乱流化を促進することにより、熱伝達率を向上させることができる。よって、冷却器（25）において、冷却性能の向上を図ることができる。 Moreover, according to the 3rd and 4th invention, the drift of the fluid in an inner side flow path (41) and an outer side flow path (42) can be suppressed. Moreover, according to 5th invention, a heat transfer rate can be improved by accelerating | stimulating the turbulent flow of a fluid with a corrugated sheet fin (55). Therefore, the cooling performance can be improved in the cooler (25).
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１は、建設機械用コントロールボックス（10）に関するものである。このコントロールボックス（10）は、油圧駆動と電力駆動が併用されるハイブリッド型のバックホー（図示せず）に用いられるコントロールボックス（10）である。上記バックホーは、詳細は図示していないが、油圧ポンプや油圧シリンダ等の油圧アクチュエータと、電動機等の電動アクチュエータとを備えている。また、バックホーは、発電機と、油圧アクチュエータからの戻り油（例えば、減速時に油圧アクチュエータから油タンクへ戻る油）が供給されて上記発電機を駆動する回生油圧モータとを備えている。そして、該回生油圧モータ及び上記発電機によって、戻り油の運動エネルギーが電気エネルギーに変換される。
コントロールボックス（10）は、上記発電機と上記電動アクチュエータとの間に接続される電源回路を有し、発電機で得られる電気エネルギ（回生エネルギ）を電動アクチュエータに供給する。具体的には、電源回路は、後述する一対の駆動基板（第１駆動基板（11）及び第２駆動基板（12））のそれぞれに形成された電力変換器と、一対の駆動基板（11,12）の電力変換器を接続するＤＣバスライン（16）と、該ＤＣバスライン（16）に接続されたコンデンサ（14）とを有している。第１駆動基板（11）の電力変換器は上記電動アクチュエータに接続され、第２駆動基板（12）の電力変換器は上記発電機に接続されている。第２駆動基板（12）の電力変換器は、発電機からの交流電圧を直流電圧に変換し、第１駆動基板（11）の電力変換器は、第２駆動基板（12）の電力変換器から供給された直流電圧を交流電圧に変換して電動アクチュエータに供給する。電動アクチュエータは、コントロールボックス（10）の電源回路から供給された電力によって駆動され、油圧アクチュエータの駆動を補助する。なお、コンデンサ（14）は、上記ＤＣバスライン（16）の電圧変動を吸収するように構成されている。 The control box (10) has a power supply circuit connected between the generator and the electric actuator, and supplies electric energy (regenerative energy) obtained by the generator to the electric actuator. Specifically, the power supply circuit includes a power converter formed on each of a pair of drive boards (a first drive board (11) and a second drive board (12)) described later, and a pair of drive boards (11, 11). 12) a DC bus line (16) for connecting the power converter, and a capacitor (14) connected to the DC bus line (16). The power converter of the first drive board (11) is connected to the electric actuator, and the power converter of the second drive board (12) is connected to the generator. The power converter of the second drive board (12) converts the AC voltage from the generator into a DC voltage, and the power converter of the first drive board (11) is the power converter of the second drive board (12). The DC voltage supplied from is converted into an AC voltage and supplied to the electric actuator. The electric actuator is driven by electric power supplied from the power supply circuit of the control box (10), and assists in driving the hydraulic actuator. The capacitor (14) is configured to absorb the voltage fluctuation of the DC bus line (16).
図１はコントロールボックス（10）の斜視図、図２は背面図、図３は中央縦断面図である。このコントロールボックス（10）には、電動アクチュエータの電源回路を構成する上記一対の駆動基板（第１駆動基板（11）及び第２駆動基板（12））と、上記発電機及び電動アクチュエータの動作を制御する制御基板（13）と、上記コンデンサ（14）とが収納されている。また、コントロールボックス（10）には、ノイズ遮蔽板（15）と、上記ＤＣバスライン（16）を構成する一対のブスバー（16a,16b）も収納されている。 1 is a perspective view of the control box (10), FIG. 2 is a rear view, and FIG. 3 is a central longitudinal sectional view. The control box (10) includes the pair of drive boards (first drive board (11) and second drive board (12)) constituting the power supply circuit of the electric actuator, and the operations of the generator and the electric actuator. A control board (13) to be controlled and the capacitor (14) are accommodated. The control box (10) also houses a noise shielding plate (15) and a pair of bus bars (16a, 16b) constituting the DC bus line (16).
コントロールボックス（10）は、筐体（20）と蓋板（30）とを有している。筐体（20）は、中空の本体部（21）と、この本体部（21）と一体的に形成された中空の脚部（22）とを備えている。本体部（21）は図の上下方向に厚さの薄い直方体形状に形成され、脚部（22）は図における上記本体部（21）の左右両端から下方に延出している。逆に言うと、本体部（21）は、脚部（22）に対しては、筐体（20）の中央下部に凹部（23）を形成するように凹んでいる。 The control box (10) has a housing (20) and a lid plate (30). The housing (20) includes a hollow main body (21) and hollow legs (22) formed integrally with the main body (21). The main body (21) is formed in a thin rectangular parallelepiped shape in the vertical direction of the figure, and the leg (22) extends downward from the left and right ends of the main body (21) in the figure. In other words, the main body (21) is recessed with respect to the leg (22) so as to form a recess (23) in the central lower portion of the housing (20).
上記コントロールボックス（10）の筐体（20）は、鋳造により本体部（21）と脚部（22）が一体成形された金属部品である。本体部（21）は上げ底状で凹部（23）を形成しているため、本体部（21）の底部（21a）は脚部（22）の底部（22a）よりも高い位置に形成されている。筐体（20）は図の上面側が開放され、本体部（21）に形成されている中空部分（S1）と脚部（22）に形成されている中空部分（S2）は互いに連通している。筐体（20）の下端の四隅には、脚部（22）をバックホーに固定するための取り付け金具（24）が設けられている。 The casing (20) of the control box (10) is a metal part in which the main body (21) and the leg (22) are integrally formed by casting. Since the main body (21) has a raised bottom and forms a recess (23), the bottom (21a) of the main body (21) is formed at a higher position than the bottom (22a) of the leg (22). . The housing (20) is open on the top side in the figure, and the hollow part (S1) formed in the main body part (21) and the hollow part (S2) formed in the leg part (22) communicate with each other. . At the four corners at the lower end of the housing (20), mounting brackets (24) for fixing the leg portions (22) to the backhoe are provided.
上記蓋板（30）は板金部品であり、本体部（21）の上端開口を閉塞するように構成されている。蓋板（30）は、ボルト（31）によって筐体（20）に取り付けられている。 The lid plate (30) is a sheet metal part, and is configured to close the upper end opening of the main body (21). The cover plate (30) is attached to the housing (20) with bolts (31).
図３に示すように、本体部（21）の中空部の底部には一対の駆動基板（11,12）が配置されている。各駆動基板（11,12）の下面には、上記電力変換器を構成するパワーモジュール（11a,12a）が２つずつ実装されている。各パワーモジュール（11a,12a）は、上記本体部（21）の底部（21a）と接している。一方、本体部（21）の底部（21a）には、上記パワーモジュール（11a,12a）を冷却するための冷却部（冷却器）（25）が設けられている。つまり、各パワーモジュール（11a,12a）は、冷却部（25）と熱的に接触している。 As shown in FIG. 3, a pair of drive substrates (11, 12) are arranged at the bottom of the hollow portion of the main body (21). Two power modules (11a, 12a) constituting the power converter are mounted on the lower surface of each drive substrate (11, 12). Each power module (11a, 12a) is in contact with the bottom (21a) of the main body (21). On the other hand, a cooling part (cooler) (25) for cooling the power module (11a, 12a) is provided on the bottom part (21a) of the main body part (21). That is, each power module (11a, 12a) is in thermal contact with the cooling unit (25).
図４は筐体（20）の本体部（21）の底面図である。冷却部（25）は、本体部（21）の底部（21a）における筐体（20）の外面側に形成された溝部（25a）と、この溝部（25a）を覆うように本体部（21）の底部（21a）に固定される図３のカバー（25b）とを有している。上記溝部（25a）とカバー（25b）の間には、冷却用液体（冷却用の流体）が導入される流体流路（26）が形成されている。なお、詳細な構成については後述する。図３に示すように、上記冷却部（25）は、上記凹部（23）に設けられている。したがって、筐体（20）をバックホーに設置した状態で、冷却部（25）はバックホーの設置面から離れた状態となる。 FIG. 4 is a bottom view of the main body (21) of the housing (20). The cooling part (25) includes a groove part (25a) formed on the outer surface side of the housing (20) in the bottom part (21a) of the main body part (21), and the main body part (21) so as to cover the groove part (25a). 3 and a cover (25b) shown in FIG. 3 fixed to the bottom (21a). Between the groove (25a) and the cover (25b), a fluid channel (26) into which a cooling liquid (cooling fluid) is introduced is formed. The detailed configuration will be described later. As shown in FIG. 3, the cooling part (25) is provided in the concave part (23). Therefore, in a state where the housing (20) is installed on the backhoe, the cooling unit (25) is separated from the backhoe installation surface.
上記駆動基板（11,12）の上方には、所定の間隔を隔てて制御基板（13）が配置されている。また、制御基板（13）と駆動基板（11,12）の間には、電源回路のノイズを遮断するためのノイズ遮蔽板（15）が設けられている。 A control board (13) is disposed above the drive board (11, 12) with a predetermined interval. In addition, a noise shielding plate (15) is provided between the control board (13) and the drive board (11, 12) for blocking noise of the power supply circuit.
上記脚部（22）の中空部分（S2）には、上記コンデンサ（14）が収納されている。コンデンサ（14）にはフィルムコンデンサ（14）が用いられている。該フィルムコンデンサ（14）と上記各駆動基板（11,12）は、ブスバー（16a,16b）により接続されている。ブスバー（16a,16b）は、互いに重ね合わされて、フィルムコンデンサ（14）及び筐体（20）の本体部（21）の底部（21a）の上方に配置されている。 The capacitor (14) is accommodated in the hollow portion (S2) of the leg portion (22). A film capacitor (14) is used as the capacitor (14). The film capacitor (14) and the drive substrates (11, 12) are connected by bus bars (16a, 16b). The bus bars (16a, 16b) are overlapped with each other and are disposed above the film capacitor (14) and the bottom (21a) of the main body (21) of the housing (20).
以上説明した本実施形態における電装部品等の配置を要約すると、コントロールボックス（10）には、筐体（20）の上方から下方へ順に、制御基板（13）、ノイズ遮蔽板（15）、駆動基板（11,12）、及び冷却部（25）が配置され、これらの基板等の両側にフィルムコンデンサ（14）が位置していることになる。 Summarizing the arrangement of the electrical components and the like in the present embodiment described above, the control box (10) includes a control board (13), a noise shielding plate (15), and a drive in order from the top to the bottom of the housing (20). A board | substrate (11,12) and a cooling part (25) are arrange | positioned, and the film capacitor (14) is located on both sides of these board | substrates.
（各ポート）
図１及び図２に示すように、コントロールボックス（10）の筐体（20）の背面（27）には、上方から下方へ順に、ケーブルポート（28）として、制御基板（13）用の信号ケーブル（17b）を通す信号ケーブルポート（28a）と、駆動基板（11,12）用の電力ケーブル（17a）を通す電力ケーブルポート（28b）とが設けられ、さらに、上記冷却部（25）に配管ないしチューブ（図示せず）を接続するための配管接続ポート（29）として上記流入ポート（29a）と流出ポート（29b）が設けられている。上記各ケーブルポート（28）と上記配管接続ポート（29）は、コントロールボックス（10）の筐体（20）の同じ面に設けられている。
(Each port)
As shown in FIGS. 1 and 2, the signal for the control board (13) is provided on the back surface (27) of the housing (20) of the control box (10) as a cable port (28) in order from the top to the bottom. A signal cable port (28a) for passing the cable (17b) and a power cable port (28b) for passing the power cable (17a) for the drive board (11, 12) are provided. The inflow port (29a) and the outflow port (29b) are provided as a pipe connection port (29) for connecting pipes or tubes (not shown). Each cable port (28) and the pipe connection port (29) are provided on the same surface of the housing (20) of the control box (10).
（各基板）
図５は、蓋板（30）を外した状態でのコントロールボックス（10）の平面図、図６は、蓋板（30）と制御基板（13）とノイズ遮蔽板（15）とを外した状態でのコントロールボックス（10）の平面図である。
(Each board)
FIG. 5 is a plan view of the control box (10) with the lid plate (30) removed, and FIG. 6 is a diagram of the lid plate (30), the control board (13), and the noise shielding plate (15) removed. It is a top view of the control box (10) in a state.
上記駆動基板（11,12）には、両基板（11,12）同士を接続するケーブルが接続される基板間インターフェース（11b,12b）や、電力ケーブル（17a）が接続される外部インターフェース（11c,12c）が設けられている。 The drive board (11, 12) has an inter-board interface (11b, 12b) to which a cable for connecting both boards (11, 12) is connected, and an external interface (11c) to which a power cable (17a) is connected. , 12c).
一方、上記制御基板（13）には、第１及び第２のＣＰＵ（13a,13b）,基板間インターフェース（13c,13d）,外部インターフェース（13e）などが設けられている。 On the other hand, the control board (13) is provided with first and second CPUs (13a, 13b), inter-board interfaces (13c, 13d), an external interface (13e), and the like.
第１及び第２のＣＰＵ（13a,13b）は、信号線によって互いに接続され、互いの間で通信して一対の駆動基板（11,12）に形成される電力変換器をそれぞれ制御する。本実施形態では、第１ＣＰＵ（13a）が第１駆動基板（11）の電力変換器を制御して電動機（電動アクチュエータ）の回転数（又はトルク）を調整し、第２ＣＰＵ（13b）が第２駆動基板（12）の電力変換器を制御して発電機の発電量を調整する。 The first and second CPUs (13a, 13b) are connected to each other through signal lines and communicate with each other to control the power converters formed on the pair of drive boards (11, 12), respectively. In the present embodiment, the first CPU (13a) controls the power converter of the first drive board (11) to adjust the rotation speed (or torque) of the electric motor (electric actuator), and the second CPU (13b) The power generation amount of the generator is adjusted by controlling the power converter of the drive board (12).
基板間インターフェース（13c,13d）は、制御基板（13）に形成された信号線によって、第１及び第２のＣＰＵ（13a,13b）に接続されている。また、基板間インターフェース（13c,13d）は、信号ケーブルによって第１及び第２駆動基板（11,12）の基板間インターフェース（11b,12b）にそれぞれ接続されている。 The board-to-board interface (13c, 13d) is connected to the first and second CPUs (13a, 13b) by a signal line formed on the control board (13). The board-to-board interfaces (13c, 13d) are connected to the board-to-board interfaces (11b, 12b) of the first and second drive boards (11, 12) by signal cables, respectively.
外部インターフェース（13e）は、信号線によって第１及び第２のＣＰＵ（13a,13b）にそれぞれ接続されている。さらに、外部インターフェース（13e）には上記信号ケーブル（17b）が接続されている。 The external interface (13e) is connected to the first and second CPUs (13a, 13b) by signal lines, respectively. Further, the signal cable (17b) is connected to the external interface (13e).
〈冷却部〉
上述したように、筐体（20）の本体部（21）の底部に形成された溝部（25a）と、該溝部（25a）を覆うカバー（25b）との間には、冷却用液体が導入される流体流路（26）が形成されている。つまり、本実施形態では、溝部（25a）が形成された筐体（20）の本体部（21）の底部と、溝部（25a）を覆うカバー（25b）とによって冷却器が構成されている。
<Cooling section>
As described above, the cooling liquid is introduced between the groove (25a) formed in the bottom of the main body (21) of the housing (20) and the cover (25b) covering the groove (25a). A fluid flow path (26) is formed. That is, in the present embodiment, the cooler is configured by the bottom of the main body (21) of the housing (20) in which the groove (25a) is formed and the cover (25b) that covers the groove (25a).
図４に示すように、流体流路（26）は、コントロールボックス（10）の筐体（20）の同じ面に設けられた流入ポート（29a）と流出ポート（29b）とに接続され、冷却用液体がＵ字状に流れるＵ字部を１つ有している。即ち、本実施形態では、流体流路（26）は、断面形状がＵ字形状に形成されている。流体流路（26）は、順に繋がる流入部（26a）と、第１折曲部（26c）と、本体部（26e）と、第２折曲部（26d）と、流出部（26b）とを有している。流入部（26a）は、流入ポート（29a）に接続され、流出部（26b）は、流出ポート（29b）に接続されている。 As shown in FIG. 4, the fluid flow path (26) is connected to an inflow port (29a) and an outflow port (29b) provided on the same surface of the housing (20) of the control box (10), and is cooled. It has one U-shaped part where the working liquid flows in a U-shape. That is, in the present embodiment, the fluid flow path (26) has a U-shaped cross section. The fluid flow path (26) includes an inflow portion (26a), a first bent portion (26c), a main body portion (26e), a second bent portion (26d), and an outflow portion (26b) that are connected in order. have. The inflow part (26a) is connected to the inflow port (29a), and the outflow part (26b) is connected to the outflow port (29b).
流入部（26a）及び流出部（26b）は、断面形状が略矩形状に形成され、冷却用液体が真っ直ぐに流れる。流入部（26a）と流出部（26b）とは、冷却用液体が対向して流れるように形成されている。 The inflow part (26a) and the outflow part (26b) are formed in a substantially rectangular cross-sectional shape, and the cooling liquid flows straight. The inflow portion (26a) and the outflow portion (26b) are formed so that the cooling liquid flows oppositely.
第１折曲部（26c）及び第２折曲部（26d）は、断面形状が略半円形状に形成されている。一方、本体部（26e）は、断面形状が略矩形状に形成され、流入部（26a）及び流出部（26b）の冷却用液体の流通方向とは略直交する方向に冷却用液体を導くように形成されている。第１折曲部（26c）は、本体部（26e）の流入側端部に接続され、流入部（26a）と本体部（26e）との間において、流体流路（26）を折り曲げる流入側の折曲部を構成している。一方、第２折曲部（26d）は、本体部（26e）の流出側端部に接続され、本体部（26e）と流出部（26b）との間において、流体流路（26）を折り曲げる流出側の折曲部を構成している。 The first bent portion (26c) and the second bent portion (26d) have a substantially semicircular cross section. On the other hand, the main body (26e) is formed in a substantially rectangular cross-sectional shape so that the cooling liquid is guided in a direction substantially perpendicular to the flow direction of the cooling liquid in the inflow part (26a) and the outflow part (26b). Is formed. The first bent portion (26c) is connected to the inflow side end of the main body portion (26e), and the inflow side that bends the fluid flow path (26) between the inflow portion (26a) and the main body portion (26e). This constitutes the bent part. On the other hand, the second bent portion (26d) is connected to the outflow side end of the main body portion (26e), and bends the fluid flow path (26) between the main body portion (26e) and the outflow portion (26b). It constitutes the bent part on the outflow side.
また、上記流入部（26a）は、第１折曲部（26c）の本体部（26e）寄りの位置に接続されている。一方、上記流出部（26b）は、第２折曲部（26d）の本体部（26e）寄りの位置に接続されている。 The inflow part (26a) is connected to a position near the main body part (26e) of the first bent part (26c). On the other hand, the outflow part (26b) is connected to a position near the main body part (26e) of the second bent part (26d).
《区画壁》
上記流体流路（26）のＵ字部には、該流体流路（26）を、内周側の内側流路（41）と外周側の外側流路（42）とに区画する区画壁（51）が設けられている。区画壁（51）は、本体壁部（51a）と湾曲部（51b）とを有している。
《Division wall》
The U-shaped portion of the fluid flow path (26) includes a partition wall that divides the fluid flow path (26) into an inner flow path (41) on the inner peripheral side and an outer flow path (42) on the outer peripheral side. 51). The partition wall (51) has a main body wall part (51a) and a curved part (51b).
本体壁部（51a）は、流体流路（26）のＵ字部の２つの折曲部（第１折曲部（26c）及び第２折曲部（26d））の間の本体部（26e）に沿って延びている。本体壁部（51a）は、本体部（26e）の流路幅方向の中央に設けられている。つまり、本体壁部（51a）によって区画される内側流路（41）及び外側流路（42）の流路断面積は、略等しくなる。 The main body wall portion (51a) is a main body portion (26e) between the two bent portions (the first bent portion (26c) and the second bent portion (26d)) of the U-shaped portion of the fluid flow path (26). ). The main body wall (51a) is provided at the center of the main body (26e) in the flow path width direction. That is, the channel cross-sectional areas of the inner channel (41) and the outer channel (42) defined by the main body wall portion (51a) are substantially equal.
一方、湾曲部（51b）は、本体壁部（51a）の流入側の端部に連続し、第１折曲部（26c）において流入部（26a）に向かって湾曲して延びている。湾曲部（51b）は、断面形状が略Ｌ字形状となるように形成され、第１折曲部（26c）の下流側に位置する部分が上流側に位置する部分よりも幅広に形成されている。また、湾曲部（51b）は、流入側端部が第１折曲部（26c）の流路幅方向の中央よりも外周側に位置するように設けられている。このように湾曲部（51b）を設けることにより、内側流路（41）の入口における流路断面積が、外側流路（42）の入口における流路断面積よりも大きくなる。 On the other hand, the curved portion (51b) is continuous with the end portion on the inflow side of the main body wall portion (51a), and extends in a curved manner toward the inflow portion (26a) at the first bent portion (26c). The curved portion (51b) is formed so that the cross-sectional shape is substantially L-shaped, and the portion located on the downstream side of the first bent portion (26c) is formed wider than the portion located on the upstream side. Yes. Further, the curved portion (51b) is provided such that the inflow side end portion is located on the outer peripheral side with respect to the center in the flow path width direction of the first bent portion (26c). By providing the curved portion (51b) in this manner, the flow path cross-sectional area at the inlet of the inner flow path (41) becomes larger than the flow path cross-sectional area at the inlet of the outer flow path (42).
このような区画壁（51）によって内側流路（41）と外側流路（42）とが区画されることにより、内側流路（41）と外側流路（42）とを流れる冷却用液体の流量が等しくなる。つまり、区画壁（51）は、内側流路（41）と外側流路（42）とを流れる冷却用液体の流量が等しくなるように、内側流路（41）と外側流路（42）とを区画している。 By dividing the inner channel (41) and the outer channel (42) by such a partition wall (51), the cooling liquid flowing through the inner channel (41) and the outer channel (42) The flow rate becomes equal. That is, the partition wall (51) has the inner flow path (41) and the outer flow path (42) so that the flow rates of the cooling liquid flowing through the inner flow path (41) and the outer flow path (42) are equal. Is partitioned.
《フィン》
上記流体流路（26）の第１折曲部（26c）及び第２折曲部（26d）のそれぞれには、各折曲部（26c,26d）に沿って延びる板状のフィン（52,53）が複数設けられている。
"fin"
Each of the first bent portion (26c) and the second bent portion (26d) of the fluid flow path (26) has a plate-like fin (52, 52) extending along each bent portion (26c, 26d). 53) are provided.
具体的には、第１折曲部（26c）の内側流路（41）には、３つのフィン（52）が流路幅方向に間隔を空けて設けられ、第１折曲部（26c）の外側流路（42）には、４つのフィン（52）が流路幅方向に間隔を空けて設けられている。また、第２折曲部（26d）の内側流路（41）には、３つのフィン（53）が流路幅方向に間隔を空けて設けられ、第２折曲部（26d）の外側流路（42）には、５つのフィン（53）が流路幅方向に間隔を空けて設けられている。 Specifically, the inner flow path (41) of the first bent portion (26c) is provided with three fins (52) at intervals in the flow path width direction, and the first bent portion (26c). The outer flow path (42) is provided with four fins (52) at intervals in the flow path width direction. The inner flow path (41) of the second bent portion (26d) is provided with three fins (53) at intervals in the flow path width direction so that the outer flow of the second bent portion (26d) is increased. In the channel (42), five fins (53) are provided at intervals in the channel width direction.
上記流体流路（26）の本体部（26e）には、該本体部（26e）に沿って延びる断面形状が波板形状の波板フィン（55）が複数設けられている。 The main body (26e) of the fluid flow path (26) is provided with a plurality of corrugated fins (55) having a corrugated cross section extending along the main body (26e).
具体的には、波板フィン（55）は、本体部（26e）の内側流路（41）において、上流側と下流側の２箇所に、流路幅方向に間隔を空けて５つずつ設けられている。また、本体部（26e）の外側流路（42）においても、波板フィン（55）は、上流側と下流側の２箇所に、流路幅方向に間隔を空けて５つずつ設けられている。 Specifically, five corrugated fins (55) are provided in the inner flow path (41) of the main body (26e) at two positions on the upstream side and the downstream side, with a gap in the flow path width direction. It has been. In the outer channel (42) of the main body (26e), five corrugated fins (55) are provided at two locations on the upstream side and the downstream side at intervals in the channel width direction. Yes.
各波板フィン（55）は、流路幅方向に隣り合う波板フィン（55）との間隔が、各波板フィン（55）の厚みよりも長くなるように設けられている。各波板フィン（55）の流路幅方向の間隔としては、４．５±０．１ｍｍが好ましく、各波板フィンの厚みとしては、３．５±０．１ｍｍが好ましい。また、本実施形態では、各波板フィン（55）は、波の数が３．５となるように構成されている。 Each corrugated fin (55) is provided such that the interval between the corrugated fins (55) adjacent in the flow path width direction is longer than the thickness of each corrugated fin (55). The interval between the corrugated fins (55) in the flow path width direction is preferably 4.5 ± 0.1 mm, and the thickness of each corrugated fin is preferably 3.5 ± 0.1 mm. In the present embodiment, each corrugated fin (55) is configured such that the number of waves is 3.5.
また、上記流体流路（26）には、内側流路（41）及び外側流路（42）のそれぞれにおいて流路幅方向に間隔を空けて設けられた複数の上記各種フィン（52,53,55）により、複数のフィンユニット（A1〜A4,B1〜B4）が形成されている。 The fluid channel (26) includes a plurality of fins (52, 53, 52) provided at intervals in the channel width direction in each of the inner channel (41) and the outer channel (42). 55), a plurality of fin units (A1 to A4, B1 to B4) are formed.
内側流路（41）には、第１〜第４内側フィンユニット（A1〜A4）が、冷却用液体の流通方向に間隔を空けて形成されている。具体的には、第１折曲部（26c）に設けられた３つのフィン（52）によって第１内側フィンユニット（A1）が形成され、本体部（26e）の上流側に設けられた５つの波板フィン（55）によって第２内側フィンユニット（A2）が形成され、本体部（26e）の第２内側フィンユニット（A2）の下流側に設けられた５つの波板フィン（55）によって第３内側フィンユニット（A3）が形成され、第２折曲部（26d）に設けられた３つのフィン（53）によって第４内側フィンユニット（A4）が形成されている。 In the inner channel (41), first to fourth inner fin units (A1 to A4) are formed at intervals in the flow direction of the cooling liquid. Specifically, the first inner fin unit (A1) is formed by three fins (52) provided in the first bent portion (26c), and five fins provided on the upstream side of the main body portion (26e). The corrugated fin (55) forms a second inner fin unit (A2), and the corrugated fin (55) provided on the downstream side of the second inner fin unit (A2) of the main body (26e) Three inner fin units (A3) are formed, and a fourth inner fin unit (A4) is formed by three fins (53) provided in the second bent portion (26d).
一方、外側流路（42）には、第１〜第４外側フィンユニット（B1〜B4）が、冷却用液体の流通方向に間隔を空けて形成されている。具体的には、第１折曲部（26c）に設けられた４つのフィン（52）によって第１外側フィンユニット（B1）が形成され、本体部（26e）の上流側に設けられた５つの波板フィン（55）によって第２外側フィンユニット（B2）が形成され、本体部（26e）の第２外側フィンユニット（B2）の下流側に設けられた５つの波板フィン（55）によって第３外側フィンユニット（B3）が形成され、第２折曲部（26d）に設けられた５つのフィン（53）によって第４外側フィンユニット（B4）が形成されている。 On the other hand, the first to fourth outer fin units (B1 to B4) are formed in the outer flow path (42) at intervals in the flow direction of the cooling liquid. Specifically, the first outer fin unit (B1) is formed by the four fins (52) provided in the first bent portion (26c), and the five outer fin units (26e) are provided on the upstream side. A second outer fin unit (B2) is formed by the corrugated fin (55), and the second corrugated fin (55) provided on the downstream side of the second outer fin unit (B2) of the main body (26e) Three outer fin units (B3) are formed, and a fourth outer fin unit (B4) is formed by five fins (53) provided in the second bent portion (26d).
また、複数のフィンユニット（A1〜A4,B1〜B4）は、流体の流通方向に隣り合うフィンユニットとの間隔が、上流側から下流側に向かうほど広くなるように設けられている。各フィンユニット（A1〜A4,B1〜B4）の流体の流通方向の間隔としては、８．０ｍｍ以上２９．２ｍｍ以下が好ましい。 Further, the plurality of fin units (A1 to A4, B1 to B4) are provided such that the distance between the fin units adjacent to each other in the fluid flow direction increases from the upstream side toward the downstream side. The interval in the fluid flow direction of each fin unit (A1 to A4, B1 to B4) is preferably 8.0 mm or more and 29.2 mm or less.
なお、本実施形態では、内側流路（41）では、第１内側フィンユニット（A1）と第２内側フィンユニット（A2）との間隔が８．０ｍｍ、第２内側フィンユニット（A2）と第３内側フィンユニット（A3）との間隔が１５．５ｍｍ、第３内側フィンユニット（A3）と第４内側フィンユニット（A4）との間隔が２０．７ｍｍとなっている。また、外側流路（42）では、第１外側フィンユニット（B1）と第２外側フィンユニット（B2）との間隔が８．４ｍｍ、第２外側フィンユニット（B2）と第３外側フィンユニット（B3）との間隔が１５．５ｍｍ、第３外側フィンユニット（B3）と第４外側フィンユニット（B4）との間隔が２９．２ｍｍとなっている。 In the present embodiment, in the inner channel (41), the distance between the first inner fin unit (A1) and the second inner fin unit (A2) is 8.0 mm, and the second inner fin unit (A2) and the second inner fin unit (A2) The distance between the third inner fin unit (A3) is 15.5 mm, and the distance between the third inner fin unit (A3) and the fourth inner fin unit (A4) is 20.7 mm. In the outer channel (42), the distance between the first outer fin unit (B1) and the second outer fin unit (B2) is 8.4 mm, and the second outer fin unit (B2) and the third outer fin unit (B2) The distance between B3) is 15.5 mm, and the distance between the third outer fin unit (B3) and the fourth outer fin unit (B4) is 29.2 mm.
また、図４に示すように、上記各駆動基板（11,12）に実装された各パワーモジュール（11a,12a）は、上記波板フィン（55）に対応する位置に取り付けられている。また、第２駆動基板（12）に実装されたパワーモジュール（12a）は、第１駆動基板（11）に実装されたパワーモジュール（11a）よりも冷却部（25）において流体流路（26）の上流側の位置に取り付けられている。 Moreover, as shown in FIG. 4, each power module (11a, 12a) mounted on each said drive board | substrate (11, 12) is attached to the position corresponding to the said corrugated fin (55). Further, the power module (12a) mounted on the second drive board (12) has a fluid flow path (26) in the cooling section (25) than the power module (11a) mounted on the first drive board (11). It is attached to the upstream position.
以上のような構成により、冷却部（25）では、流入ポート（29a）を介して流体流路（26）に供給された冷却用液体は、流体流路（26）においてＵ字形状に流通して流出ポート（29b）から排出される。このとき、冷却部（25）に取り付けられた各パワーモジュール（11a,12a）は、流体流路（26）を流れる冷却用液体によって冷却される。 With the configuration as described above, in the cooling section (25), the cooling liquid supplied to the fluid flow path (26) via the inflow port (29a) flows in a U-shape in the fluid flow path (26). And discharged from the outflow port (29b). At this time, each power module (11a, 12a) attached to the cooling unit (25) is cooled by the cooling liquid flowing through the fluid flow path (26).
また、流体流路（26）に流入した冷却用液体は、区画壁（51）によって内側流路（41）と外側流路（42）とに、それぞれにおける冷却用液体の流量が等しくなるように分流される。これにより、流体流路（26）における冷却用液体の偏流が抑制されるため、冷却部（25）の冷却性能が均一になり、各パワーモジュール（11a,12a）が効率よく冷却される。 In addition, the cooling liquid flowing into the fluid flow path (26) is divided by the partition wall (51) so that the flow rates of the cooling liquid in the inner flow path (41) and the outer flow path (42) are equal to each other. Divided. Thereby, since the drift of the cooling liquid in the fluid flow path (26) is suppressed, the cooling performance of the cooling section (25) becomes uniform, and each power module (11a, 12a) is efficiently cooled.
また、内側流路（41）と外側流路（42）とには、フィン（52,53）が設けられている。そのため、内側流路（41）及び外側流路（42）は、流入側端部及び流出側端部のそれぞれにおいて、流路幅方向に複数の流路に分割される。これにより、内側流路（41）及び外側流路（42）のそれぞれにおいて、冷却用液体が外周側に偏流することなく流路幅方向にバランス良く流れる。また、冷却用液体の流通方向が折れ曲がる第１折曲部（26c）及び第２折曲部（26d）にこのようなフィン（52,53）を設けることにより、冷却用液体の乱流化が促進される。 Further, fins (52, 53) are provided in the inner channel (41) and the outer channel (42). Therefore, the inner channel (41) and the outer channel (42) are divided into a plurality of channels in the channel width direction at each of the inflow side end and the outflow side end. Thereby, in each of the inner channel (41) and the outer channel (42), the cooling liquid flows in a balanced manner in the channel width direction without drifting to the outer peripheral side. Further, by providing such fins (52, 53) at the first bent portion (26c) and the second bent portion (26d) where the flow direction of the cooling liquid is bent, the turbulent flow of the cooling liquid can be prevented. Promoted.
さらに、本体部（26e）には、波板フィン（55）が設けられている。そのため、内側流路（41）及び外側流路（42）のそれぞれにおいて、冷却用液体の乱流化が促進される。また、波板フィン（55）を本体部（26e）の流入側端部から流出側端部に亘って長く形成するのではなく、冷却用流体の流通方向に間隔を空けて複数設けることにより、冷却用流体の圧力損失を低減することができる。さらに、内側流路（41）及び外側流路（42）のそれぞれにおいて流路幅方向に間隔を空けて並ぶ複数の波板フィン（55）により、両流路（41,42）が流路幅方向に複数の流路に分割される。これにより、内側流路（41）及び外側流路（42）のそれぞれにおいて、流体が外周側に偏流することなく流路幅方向にバランス良く流れることとなる。 Furthermore, the corrugated sheet fin (55) is provided in the main body (26e). Therefore, the turbulent flow of the cooling liquid is promoted in each of the inner channel (41) and the outer channel (42). In addition, rather than forming the corrugated fin (55) long from the inflow side end to the outflow side end of the main body (26e), by providing a plurality in spaced intervals in the flow direction of the cooling fluid, The pressure loss of the cooling fluid can be reduced. Furthermore, both the flow paths (41, 42) are formed by a plurality of corrugated fins (55) arranged at intervals in the flow path width direction in each of the inner flow path (41) and the outer flow path (42). Divided into a plurality of channels in the direction. As a result, in each of the inner channel (41) and the outer channel (42), the fluid flows in a balanced manner in the channel width direction without being biased toward the outer peripheral side.
−実施形態１の効果−
本実施形態１によれば、流体流路（26）のＵ字部の内周側と外周側とにおける冷却用液体の流量が等しくなるように、流体流路（26）を内側流路（41）と外側流路（42）とに区画する区画壁（51）を設けることとした。そのため、流体流路（26）のＵ字部を流れる冷却用液体の流量を均一化することができる。よって、冷却部（25）における冷却性能の均一化を図ることができ、パワーモジュール（11a,12a）を効率よく冷却することができる。
-Effect of Embodiment 1-
According to the first embodiment, the fluid flow path (26) is connected to the inner flow path (41) so that the flow rates of the cooling liquid on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the U-shaped portion of the fluid flow path (26) are equal. ) And the outer flow path (42) are provided with a partition wall (51). Therefore, the flow rate of the cooling liquid flowing through the U-shaped portion of the fluid flow path (26) can be made uniform. Therefore, the cooling performance in the cooling section (25) can be made uniform, and the power modules (11a, 12a) can be efficiently cooled.
また、本実施形態１によれば、区画壁（51）の本体壁部（51a）を、本体部（26e）の流路幅方向の中央に設ける一方、折曲部（26c）を、内側流路（41）及び外側流路（42）の入口における流路断面積が内側流路（41）の方が大きくなるように設けることとした。つまり、流体流路（26）のＵ字部において冷却用液体が偏流し易い外側流路（42）の入口断面積を、内側流路（41）の入口断面積よりも小さくすることにより、内側流路（41）と外側流路（42）とを流れる冷却用液体の流量を等しくすることができる。従って、本実施形態１によれば、容易な構成により、流体流路（26）を流れる流体の流量を均一化することができる。 Further, according to the first embodiment, the main body wall portion (51a) of the partition wall (51) is provided in the center of the main body portion (26e) in the flow path width direction, while the bent portion (26c) The flow passage cross-sectional area at the entrance of the passage (41) and the outer flow passage (42) is set so that the inner flow passage (41) is larger. That is, by making the inlet cross-sectional area of the outer flow path (42) where the cooling liquid easily drifts in the U-shaped portion of the fluid flow path (26) smaller than the inlet cross-sectional area of the inner flow path (41), The flow rate of the cooling liquid flowing through the flow path (41) and the outer flow path (42) can be made equal. Therefore, according to the first embodiment, the flow rate of the fluid flowing through the fluid flow path (26) can be made uniform with an easy configuration.
また、本実施形態１によれば、内側流路（41）及び外側流路（42）がそれぞれ流路幅方向に複数の流路に分割されるように、板状のフィン（52,53）及び波板形状の波板フィン（55）のそれぞれを流路幅方向に複数設けることとした。そのため、内側流路（41）及び外側流路（42）のそれぞれにおいて、冷却用液体が流路幅方向にバランス良く流れる。つまり、内側流路（41）及び外側流路（42）において冷却用液体の偏流を抑制することができる。 Further, according to the first embodiment, the plate-like fins (52, 53) are arranged so that the inner channel (41) and the outer channel (42) are each divided into a plurality of channels in the channel width direction. In addition, a plurality of corrugated corrugated fins (55) are provided in the flow path width direction. Therefore, in each of the inner channel (41) and the outer channel (42), the cooling liquid flows with good balance in the channel width direction. That is, the drift of the cooling liquid can be suppressed in the inner channel (41) and the outer channel (42).
また、本実施形態１によれば、波板形状の波板フィン（55）を設けたことにより、冷却用液体の乱流化を促進することにより、熱伝達率を向上させることができる。よって、冷却部（25）において、冷却性能の向上を図ることができる。 Further, according to the first embodiment, by providing the corrugated plate fin (55), the heat transfer rate can be improved by promoting the turbulent flow of the cooling liquid. Therefore, the cooling performance can be improved in the cooling section (25).
《発明の実施形態２》
図７に示すように、実施形態２のコントロールボックス（10）は、２つの駆動基板（11,12）の構成が実施形態１と異なっている。
<<
As shown in FIG. 7, the control box (10) of the second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the two drive substrates (11, 12).
具体的には、実施形態２では、第２駆動基板（12）には、第１駆動基板（11）に実装されたパワーモジュール（11a）よりも発熱量の大きいパワーモジュール（12a）が実装されている。また、実施形態１と同様に、第２駆動基板（12）に実装されたパワーモジュール（12a）は、第１駆動基板（11）に実装されたパワーモジュール（11a）よりも冷却部（25）において流体流路（26）の上流側の位置に取り付けられている。つまり、実施形態２では、発熱量の大きいパワーモジュール（12a）ほど、冷却部（25）において低い温度の流体が流れる流体流路（26）の上流側の位置に取り付けられることとなる。 Specifically, in the second embodiment, a power module (12a) that generates a larger amount of heat than the power module (11a) mounted on the first drive board (11) is mounted on the second drive board (12). ing. Similarly to the first embodiment, the power module (12a) mounted on the second drive board (12) is more cooled than the power module (11a) mounted on the first drive board (11). Are attached at positions upstream of the fluid flow path (26). That is, in the second embodiment, the power module (12a) having a larger calorific value is attached to the upstream position of the fluid flow path (26) through which the low temperature fluid flows in the cooling section (25).
実施形態２によれば、発熱量の大きいパワーモジュール（12a）を十分に且つ効率よく冷却することができる。 According to the second embodiment, the power module (12a) having a large calorific value can be sufficiently and efficiently cooled.
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as the following structures.
上記実施形態１において、図８に示すように、冷却部（25）の波板フィン（55）を省略することとしてもよい。このような構成であっても、実施形態１と同様の効果を奏することができる。
In the said
また、上記各実施形態では、区画壁（51）は、内側流路（41）と外側流路（42）とを流れる冷却用液体の流量が等しくなるように、内側流路（41）と外側流路（42）とを区画していたが、本発明に係る区画壁（51）は、流体流路（26）の内周側と外周側とに分流するものであればよい。 Further, in each of the above embodiments, the partition wall (51) is arranged so that the flow rate of the cooling liquid flowing through the inner channel (41) and the outer channel (42) is equal. Although the flow path (42) is partitioned, the partition wall (51) according to the present invention may be any as long as it divides into the inner peripheral side and the outer peripheral side of the fluid flow path (26).
また、上記各実施形態では、流体流路（26）が１つのＵ字部を有する例について説明したが、流体流路（26）はＵ字部を複数有するものであってもよい。流体流路（26）がＵ字部を複数有する場合、区画壁（51）が少なくとも１つのＵ字部に設けられることにより、Ｕ字部における流体の外周側への偏流が抑制され、冷却性能を向上させることができる。 In each of the above embodiments, the example in which the fluid flow path (26) has one U-shaped portion has been described. However, the fluid flow path (26) may have a plurality of U-shaped portions. When the fluid flow path (26) has a plurality of U-shaped parts, the partition wall (51) is provided in at least one U-shaped part, so that the flow of fluid to the outer peripheral side of the U-shaped part is suppressed, and the cooling performance Can be improved.
また、上記各実施形態では、冷却器を構成する冷却部（25）の一部が、筐体（20）の底部の一部によって構成されていたが、冷却器は、筐体（20）の底部と別体に構成されていてもよい。 Moreover, in each said embodiment, although a part of cooling part (25) which comprises a cooler was comprised by a part of bottom part of a housing | casing (20), a cooler is a housing | casing (20). It may be configured separately from the bottom.
例えば、上記各実施形態では、本発明に係るコントロールボックス（10）をバックホーに適用した例を説明したが、このコントロールボックス（10）は、油圧アクチュエータと電動アクチュエータを備えたハイブリッド式の建設機械であれば、バックホー以外のものに適用してもよい。 For example, in each of the above embodiments, an example in which the control box (10) according to the present invention is applied to a backhoe has been described. However, the control box (10) is a hybrid construction machine including a hydraulic actuator and an electric actuator. If there is, it may be applied to other than the backhoe.
また、コントロールボックス（10）の内部のフィルムコンデンサ（14）を除く部品の配置、冷却部（25）の配置、溝部（25a）やカバー（25b）の形状などは、上記各実施形態に限定されず、変更してもよい。 In addition, the arrangement of parts excluding the film capacitor (14) inside the control box (10), the arrangement of the cooling part (25), the shape of the groove part (25a) and the cover (25b) are limited to the above embodiments. However, it may be changed.
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.
以上説明したように、本発明は、建設機械用コントロールボックスについて有用である。 As described above, the present invention is useful for a construction machine control box.
１０ コントロールボックス（建設機械用コントロールボックス）
１１ 第１駆動基板（駆動基板）
１１ａ パワーモジュール
１２ 第２駆動基板（駆動基板）
１２ａ パワーモジュール
２０ 筐体
２１ 本体部
２１ａ 底部
２５ 冷却部（冷却器）
２６ 流体流路
２６ａ 流入部
２６ｂ 流出部
２６ｃ 第１折曲部（流入側の折曲部）
２６ｄ 第２折曲部（流出側の折曲部）
２６ｅ 本体部
４１ 内側流路
４２ 外側流路
５１ 区画壁
５１ａ 本体壁部
５１ｂ 湾曲部
５２ フィン（板状のフィン）
５５ 波板フィン
10 Control box (Control box for construction machinery)
11 First drive substrate (drive substrate)
11a power module
12 Second drive substrate (drive substrate)
12a power module
20 housing
21 Body
21a bottom
25 Cooling unit (cooler)
26 Fluid flow path
26a Inflow part
26b Outflow part
26c 1st bending part (inflow side bending part)
26d 2nd bent part (outward side bent part)
26e body
41 Inner channel
42 Outer channel
51 division wall
51a Body wall
51b Curved part
52 Fins (plate-shaped fins)
55 Corrugated Fin
Claims (5)
上記筐体（20）に収容されて電源回路を構成する駆動基板（11,12）と、
上記筐体（20）の底部（21a）に設けられ、２つの折曲部（26c,26d）を有して冷却用の流体がＵ字状に流れるＵ字部を少なくとも１つ有する流体流路（26）を有し、該流体流路（26）を流れる流体によって上記駆動基板（11,12）に実装されたパワーモジュール（11a,12a）を冷却する冷却器（25）とを備え、建設機械に設置される建設機械用コントロールボックスであって、
上記冷却器（25）は、少なくとも１つの上記Ｕ字部の少なくとも流入側の折曲部（26c）において、上記流体流路（26）を内側流路（41）と外側流路（42）とに区画する区画壁（51）を有し、
上記区画壁（51）は、上記Ｕ字部の２つの折曲部（26c,26d）の間の本体部（26e）に沿って延びる本体壁部（51a）と、該本体壁部（51a）の流入側の端部に連続し、上記Ｕ字部の流入側の上記折曲部（26c）において上記Ｕ字部の流入部（26a）に向かって湾曲して延びる湾曲部（51b）とを有し、
上記湾曲部（51b）は、Ｌ字形状に形成され、下流側部分が上流側部分よりも幅広で上記外側流路（42）側に膨出した幅広部分となるように形成されている
ことを特徴とする建設機械用コントロールボックス。 A housing (20),
A drive substrate (11, 12) housed in the housing (20) and constituting a power circuit;
A fluid flow path provided at the bottom (21a) of the casing (20) and having at least one U-shaped portion having two bent portions (26c, 26d) and a cooling fluid flowing in a U-shape. And a cooler (25) for cooling the power module (11a, 12a) mounted on the drive board (11, 12) by the fluid flowing through the fluid flow path (26). A construction machine control box installed in a machine,
The cooler (25) includes the fluid channel (26) as an inner channel (41) and an outer channel (42) in at least one bent portion (26c) on the inflow side of the U-shaped portion. has a partition wall (51) which divides the,
The partition wall (51) includes a main body wall portion (51a) extending along a main body portion (26e) between the two bent portions (26c, 26d) of the U-shaped portion, and the main body wall portion (51a). A bent portion (51b) that is continuous with the end portion on the inflow side of the U-shaped portion and curves and extends toward the inflow portion (26a) of the U-shaped portion at the bent portion (26c) on the inflow side of the U-shaped portion. Have
The curved portion (51b) is formed in an L shape, and the downstream portion is wider than the upstream portion and is formed to be a wide portion that bulges toward the outer flow path (42). /> A control box for construction machinery.
上記本体壁部（51a）は、上記Ｕ字部の本体部（26e）の流路幅方向の中央に設けられ、上記湾曲部（51b）は、上記内側流路（41）及び上記外側流路（42）の入口における流路断面積が上記内側流路（41）の方が大きくなるように設けられている
ことを特徴とする建設機械用コントロールボックス。 In claim 1 ,
The main body wall (51a) is provided at the center of the U-shaped main body (26e) in the flow path width direction, and the curved portion (51b) includes the inner flow path (41) and the outer flow path. A control box for a construction machine, characterized in that the cross-sectional area at the inlet of (42) is provided so that the inner flow path (41) is larger.
上記区画壁（51）が設けられた上記Ｕ字部の２つの折曲部（26c,26d）のそれぞれには、上記内側流路（41）及び上記外側流路（42）がそれぞれ流路幅方向に複数の流路に分割されるように、板状のフィン（52,53）が流路幅方向に複数設けられている
ことを特徴とする建設機械用コントロールボックス。 In claim 2 ,
In each of the two bent portions (26c, 26d) of the U-shaped portion provided with the partition wall (51), the inner flow path (41) and the outer flow path (42) have a flow width. A construction machine control box, wherein a plurality of plate-like fins (52, 53) are provided in a flow path width direction so as to be divided into a plurality of flow paths in a direction.
上記区画壁（51）が設けられた上記Ｕ字部の本体部（26e）には、上記内側流路（41）及び上記外側流路（42）がそれぞれ流路幅方向に複数の流路に分割されるように、波板形状の波板フィン（55）が流路幅方向に複数設けられている
ことを特徴とする建設機械用コントロールボックス。 In claim 3 ,
The inner channel (41) and the outer channel (42) are arranged in a plurality of channels in the channel width direction in the U-shaped main body (26e) provided with the partition wall (51). A control box for a construction machine, wherein a plurality of corrugated corrugated fins (55) are provided in the flow path width direction so as to be divided.
上記板状のフィン（52,53）は、上記内側流路（41）及び上記外側流路（42）のそれぞれにおいて流路幅方向に３〜５枚ずつ配列されている
ことを特徴とする建設機械用コントロールボックス。 In claim 3 ,
Construction in which 3 to 5 plate-like fins (52, 53) are arranged in the channel width direction in each of the inner channel (41) and the outer channel (42). Machine control box.
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