JP7112304B2 - 冷却構造及びそれを備えるロボット制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷却構造及びそれを備えるロボット制御装置に関する。

従来から、ロボット制御装置に設けられる冷却構造が知られている。このような冷却構造が、例えば、特許文献１で提案されている。

特許文献１では、冷却ファンが通気口から空気を吸気し、吸気した空気を通気口から排気し続ける。そして、各ボード（ＣＰＵボード、駆動制御ボード、主電源ボード、並びに第１及び第２スイッチング電源ボード）が、それぞれ、面方向を通気方向と平行にされることで、より速い流速の空気を通気させる。また、各モータドライバは、それぞれ、上下両側面の全体を、この速い流速の空気に晒す。上記構造によって、特許文献１では、各ボード及び各モータドライバがより効率的に冷却されることが記載されている。

特開２００７－１７５８５６号公報

ところで、特許文献１のロボット制御装置は、筐体内に吸気した外気を直接発熱体に送風しているので、防塵性が確保されていない。

そこで、本発明は、ロボット制御装置の筐体内に設けられる発熱体を、防塵性を確保しつつ効率良く冷却することが可能な、冷却構造及びそれを備えるロボット制御装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る冷却構造は、ロボット制御装置に設けられる冷却構造であって、前記ロボット制御装置は、外気から遮断された第１空間と外気に開放された第２空間とがその内部に設けられる筐体と、前記第１空間内に配置される発熱体とを備え、前記筐体は、底板と、前記底板の縁部から立設される側板と、前記底板及び前記側板によって形成される箱体の上端に設けられる天板とを有し、前記筐体の天板及び前記天板の近傍のうち少なくとも何れか一方に穿設される第１吸気孔と、前記筐体の天板の少なくとも一部と、前記天板の少なくとも一部に前記筐体内で対向するように且つ前記第１空間の周縁の一部を画定するように配置される天井板と、によってその周縁の一部が画定され、前記第１吸気孔に連設される第１流路と、各々が前記側板の内面と対向するように前記第２空間内に高さ方向に並列して配置される複数の冷却ファンと、前記複数の冷却ファンそれぞれに対応して前記筐体の側板に高さ方向に並列して穿設される複数の第２吸気孔と、前記筐体の第２空間の周縁の一部を画定する部分に穿設され、前記複数の冷却ファンそれぞれが駆動することで前記第２空間内に存する気体が排気される排気孔と、前記第２空間内に少なくともその一部が配置され、前記発熱体に接触するヒートシンクと、を備え、前記複数の第２吸気孔のうち最も筐体の天板側に穿設される第２吸気孔の開口面積がその他の第２吸気孔の開口面積と比較して小さく、且つ、前記複数の冷却ファンそれぞれが駆動して前記第２空間内が負圧となることで、前記第１吸気孔から吸気されて前記第１流路及び前記第２空間を経て前記排気孔から排気される第１外気と、前記複数の第２吸気孔それぞれから吸気されて前記第２空間を経て前記排気孔から排気される第２外気と、によって前記発熱体を冷却することを特徴とする。

上記構成によれば、第１吸気孔から吸気される第１外気が、第１流路を通る際に天井板を冷却するので、第１空間内に配置される発熱体が冷却される。また、前記第１外気と、第２吸気孔から吸気される第２外気とが第２空間を通る際にヒートシンクを冷却するので、前記発熱体がさらに冷却される。このように、本発明に係る冷却構造は、筐体内に吸気した外気を直接発熱体に送風することなく、天井板及びヒートシンクに送風することで間接的に発熱体を冷却している。したがって、本発明に係る冷却構造は、ロボット制御装置の筐体内に設けられる発熱体を、防塵性を確保しつつ効率良く冷却することが可能となる。

前記筐体の底板は、その厚み方向に見て、第１端縁と、前記第１端縁に平行な第２端縁と、前記第１端縁の一方端と前記第２端縁の一方端とを結ぶ方向に延びる第３端縁と、前記第１端縁の他方端と前記第２端縁の他方端とを結ぶ方向に延び前記第３端縁に平行な第４端縁と、を含み、前記筐体の側板は、前記底板の第１端縁に立設される第１側板と、前記底板の第２端縁に立設され前記第１側板に対向する第２側板と、前記底板の第３端縁に立設される第３側板と、前記底板の第４端縁に立設され前記第３側板に対向する第４側板と、を含み、前記第１吸気孔は、前記筐体の第１側板における前記天板との接続部に沿って穿設されてもよい。

上記構成によれば、筐体の天板上に他の物体が載置されても、当該他の物体が第１吸気孔を塞いでしまうことがない。したがって、ロボット制御装置の設置スペースを有効に活用することが可能となる。

前記複数の冷却ファンは、それぞれ、前記第３側板の内面と対向するように配置され、且つ、前記複数の第２吸気孔は、それぞれ、前記第２側板における前記第３側板との接続部に沿って穿設されてもよい。

上記構成によれば、筐体の第３側板に隣接又は当接して他の物体が配置されても、当該他の物体が第２吸気孔を塞いでしまうことがない。したがって、ロボット制御装置の設置スペースを有効に活用することが可能となる。

前記筐体の第１側板側に前記第１空間が配置され、前記筐体の第２側板側に前記第２空間が配置され、前記第１空間と前記第２空間とが前記第１側板と前記第２側板とを結ぶ方向に隣接し、且つ、前記排気孔が前記筐体の第２側板に穿設されてもよい。

上記構成によれば、第１吸気孔から吸気された外気を第１側板側から第２側板側へと筐体内に効率良く循環させることが可能となる。また、筐体の第２側板に隣接又は当接して他の物体が配置されても、当該他の物体が排気孔を塞いでしまうことがない。したがって、ロボット制御装置の設置スペースを有効に活用することが可能となる。

例えば、前記筐体は直方体状又は立方体状に形成され、前記第１側板が前板として構成され、前記第２側板が背板として構成され、前記第３側板が右側板として構成され、且つ、前記第４側板が左側板として構成されてもよい。

前記複数の第２吸気孔は、それぞれ、互いに同じ幅を有し、前記複数の第２吸気孔のうち最も前記筐体の天板側に穿設される第２吸気孔は、その他の第２吸気孔よりも高さ寸法が小さいことで、前記その他の第２吸気孔と比較して開口面積が小さくてもよい。

上記構成によれば、筐体内のスペースを効率良く活用することが可能となる。

前記複数の第２吸気孔は、それぞれ、互いに同じ幅を有する複数のスリットが高さ方向に同じ間隔で並列して穿設されることで構成され、前記複数の第２吸気孔のうち最も前記筐体の天板側に穿設される第２吸気孔は、その他の第２吸気孔よりも前記複数のスリットの数が少ないことで、前記その他の第２吸気孔と比較して開口面積が小さくてもよい。

上記構成によれば、筐体内の防塵性を向上させることが可能となる。

前記ヒートシンクは、第１主面及び第２主面を有するように板状に形成され、前記第１主面が前記発熱体に接触するベース部と、前記ベース部の第２主面上に立設される複数のフィンと、を有してもよい。

上記構成によれば、ヒートシンクの表面積が大きくなるので、当該ヒートシンク及び当該ヒートシンクが接触する発熱体を効率良く冷却することが可能となる。

前記第２空間内において、前記複数のフィンの先端に沿って延在するように配置される第１案内部と、前記第１案内部の下流側に連設され前記排気孔又はその近傍まで延在する第２案内部と、をさらに備え、前記ヒートシンクのベース部と、前記第１及び前記第２案内部と、によってその周縁の一部が画定される第２流路をさらに備えてもよい。

上記構成によれば、第１案内部によって筐体内に吸気された外気をヒートシンクへと案内したあとで、第２案内部によって排気孔又はその近傍までさらに案内することができるため、当該ヒートシンク及び当該ヒートシンクが接触する発熱体を効率良く冷却することが可能となる。

前記課題を解決するために、本発明に係るロボット制御装置は、上記いずれかの冷却構造と、前記筐体と、前記発熱体とを備えることを特徴とする。

上記構成によれば、本発明に係るロボット制御装置は、上記いずれかに記載の冷却構造を備えるので、筐体内に設けられる発熱体を、防塵性を確保しつつ効率良く冷却することが可能となる。

例えば、前記発熱体はサーボアンプであってもよい。

本発明によれば、ロボット制御装置の筐体内に設けられる発熱体を、防塵性を確保しつつ効率良く冷却することが可能な、冷却構造及びそれを備えるロボット制御装置を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る冷却構造を備えるロボット制御装置の外観斜視図である。 本発明の一実施形態に係る冷却構造を備えるロボット制御装置を、天板及び右側板を取り除いて右側前方から見たときの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る冷却構造を備えるロボット制御装置を、天板及び右側板を取り除いて右側後方から見たときの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る冷却構造を備えるロボット制御装置を、天板及び右側板を取り除いて右側面から見たときの側面図である。 本発明の一実施形態に係る冷却構造を備えるロボット制御装置の内部構造を示す平面視したときの概略図である。

以下、本発明の一実施形態に係る冷却構造及びそれを備えるロボット制御装置について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下では、全ての図を通じて、同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

１．ロボット制御装置１０
図１は、本実施形態に係る冷却構造を備えるロボット制御装置の外観斜視図である。本実施形態に係るロボット制御装置１０は、図示しないロボットの動作を制御するために用いられる。前記ロボットは、例えば、複数の関節軸を有するロボットアームと、当該ロボットアームの先端に取り付けられるエンドエフェクタとを備えてもよい。

（筐体２０）
図１に示すように、ロボット制御装置１０は、直方体状の筐体２０を備える。筐体２０は、平面視において矩形状の底板２１を有する。すなわち、底板２１は、その厚み方向に見て、前端縁（第１端縁）と、前端縁に平行な後端縁（第２端縁）と、前端縁の一方端と後端縁の一方端とを結ぶ右端縁（第３端縁）と、前端縁の他方端と後端縁の他方端とを結び右端縁に平行な左端縁（第４端縁）と、を含む。

筐体２０は、底板２１の前端縁に立設される前板２２（第１側板）と、底板２１の後端縁に立設される背板２３（第２側板）と、底板２１の右端縁に立設される右側板２４（第３側板）と、底板２１の左端縁に立設される左側板２５（第４側板）と、をさらに有する。また、筐体２０は、前板２２、背板２３、右側板２４及び左側板２５によって形成される箱体の上端に設けられる天板２６をさらに有する。

前板２２には、前板開口２２ａが穿設される（図５参照）。そして、当該前板開口２２ａに前方から蓋をするように、前蓋１２０が設けられる。当該前蓋１２０は、その右端縁が右側板２４の前端部と２つの蝶番１２２を介して接続される。このような構成によれば、当該前蓋１２０は、平面視において前記右側板２４の前端部を中心に回転することで、前板開口２２ａを開閉することができる。なお、前蓋１２０は、前板開口２２ａに蓋をしたとき、その背面が、右側板２４の前端部に設けられる水切り部２４ａのパッキン２４ｂの前端と、左側板２５の前端部に設けられる水切り部２５ａのパッキン２５ｂの前端とに当接するように設けられる。

図２は、本実施形態に係る冷却構造を備えるロボット制御装置を、天板及び右側板を取り除いて右側前方から見たときの斜視図である。また、図３は、同ロボット制御装置を、右側後方から見たときの斜視図である。さらに、図４は、同ロボット制御装置を、右側面から見たときの側面図である。

図２～４に示すように、筐体２０は、その前後方向における中央部において、高さ方向（すなわち、底板２１と天板２６とを結ぶ方向）と左右方向（すなわち、右側板２４と左側板２５とを結ぶ方向）とが交わる平面上を延在する仕切板２７をさらに備える。筐体２０の内部には、仕切板２７を境界として前後方向（すなわち、前板２２と背板２３とを結ぶ方向）において互いに隣接する第１空間２８及び第２空間２９が設けられる。なお、仕切板２７には、その厚み方向に見て、後述するヒートシンク８０のベース部８１のよりも僅かに小さい面積を有する貫通孔２７ａが穿設される。

第１空間２８は、仕切板２７よりも前板２２側に存する空間であり、外気から遮断されている。第１空間２８は、主として、底板２１の内面のうち仕切板２７よりも前方の部分、前板２２及び前蓋１２０それぞれの内面、仕切板２７の前面及び後述するヒートシンク８０のベース部８１の第１主面８２、右側板２４の内面のうち仕切板２７よりも前方の部分、仕切板２７から前板２２までの間で右側板２４及び左側板２５の双方と対向するように底板２１に立設される第１プレート１０２の右面（図５）、並びに、後述する天井板４２の底面によってその周縁の一部が画定される。第１空間２８は、外気から遮断されることで防塵性を有する。

（サーボアンプ１１０）
図２～４に示すように、ロボット制御装置１０は、第１空間２８内に配置されるサーボアンプ１１０をさらに備える。サーボアンプ１１０は、例えば、その主要部品として複数のパワーモジュール（図示せず）を有してもよい。そして、複数のパワーモジュールそれぞれから、３相モータ用の電流が出力されてもよい。このような構成によって、ロボット制御装置１０は、一つのパワーモジュールによって一つの軸を制御するように構成されてもよい。ここで、前記軸は、例えば、ロボットの関節軸や外部軸などを含んでもよい。そして、本実施形態では、第１空間２８内に配置される発熱体は、前記複数のパワーモジュール（すなわち、サーボアンプ１１０の一部）として構成されてもよい。

第２空間２９は、仕切板２７よりも背板２３側に存する空間であり、外気に開放されている。第２空間２９は、主として、底板２１の内面のうち仕切板２７よりも後方の部分、仕切板２７の背面及び後述するヒートシンク８０のベース部８１の第２主面８４、背板２３の内面、右側板２４の内面のうち仕切板２７よりも後方の部分、仕切板２７から背板２３までの間で右側板２４及び左側板２５の双方と対向するように底板２１に立設される第２プレート１０４の右面（図５）、並びに、天板２６の内面のうち仕切板２７よりも後方の部分によってその周縁の一部が画定される。なお、第２プレート１０４は、左側板２５と後述する第２案内部５４との間に設けられる。

２．冷却構造３０
（第１吸気孔３２及び第１流路４０）
本実施形態に係る冷却構造３０は、筐体２０の前板２２における天板２６との接続部に沿って穿設される第１吸気孔３２（図２及び図３参照）を有する。当該第１吸気孔３２は、天板２６の前端縁の中央部から下方へと屈曲する天板屈曲部２６ａ（図２参照）によって前方から覆われている。当該天板屈曲部２６ａは、その背面が前板２２の前面の上端部に当接した状態で当該前面の上端部に固定されている。

天板屈曲部２６ａには、高さ方向に延びる複数の第１スリット３３が左右方向に同じ間隔で並列して穿設される。本実施形態では、当該複数の第１スリット３３が前板２２に穿設される第１吸気孔３２と前後方向に連なることで、筐体２０内に外気を取り入れることが可能となる。

冷却構造３０は、天板２６の前方部分に筐体２０内で対向するように、且つ外気から遮断された第１空間２８の周縁の一部を画定するように配置される天井板４２をさらに備える。当該天井板４２は、筐体２０内を水平方向に延び、その厚み方向に見て矩形状である。天井板４２は、その長手方向が筐体２０の左右方向に延びるように配置される。なお、本実施形態では、当該天井板４２は、熱伝導率が良好なアルミ板として構成される。

冷却構造３０は、筐体２０の天板２６のうち仕切板２７よりも前方の部分及び天井板４２によってその周縁の一部が画定され、上記第１吸気孔３２に連設される第１流路４０をさらに備える。図２及び図３に示すように、当該第１流路４０は、天井板４２の後端縁に沿うように設けられる直方体状の中央流路４６に開口４７を介して連設される。

中央流路４６は、筐体２０内の天井板４２よりも僅かに低い位置を左右方向に延びる。中央流路４６は、その右端が後述する３つの冷却ファン６０のうち最も天板２６側に配置される冷却ファン６０の上端に沿うように配置される。開口４７は、中央流路４６の上端に形成され、平面視において矩形状である。

（冷却ファン６０）
図２～４に示すように、冷却構造３０は、各々が右側板２４の内面と対向するように第２空間２９内に高さ方向に並列して配置される３つの冷却ファン６０をさらに備える。本実施形態では、３つの冷却ファン６０は、それぞれ、第２空間２９内の右側前方に高さ方向に並列して配置される。当該３つの冷却ファン６０は、それぞれ、その形状及び寸法が互いに同一である。また、当該３つの冷却ファン６０は、第１空間２８内に設けられるサーボアンプ１１０（発熱体）を冷却するために設けられる。

なお、本実施形態では、冷却ファン６０は、当該３つの冷却ファン６０のうち最も天板２６側に配置される冷却ファン６０の背板２３側に隣接して、右側板２４の内面と対向するように配置される他の冷却ファン６１をさらに備える。当該他の冷却ファン６１は、３つの冷却ファン６０とその形状及び寸法が互いに同一である。また、当該他の冷却ファン６１は、図示しない回生抵抗を冷却するために設けられる。

３つの冷却ファン６０及び他の冷却ファン６１は、それぞれ、案内部１３５によって取り付け位置に案内されたあと、主として、固定装置１４５で取り付け位置に固定される（図５参照）。固定装置１４５は、高さ方向に延びる固定基部１４６と、固定基部１４６の背面側に高さ方向に並列して突設される３つの押圧部１４７と、を有する。

（第２吸気孔３４及び排気孔３６）
図３に示すように、冷却構造３０は、３つの冷却ファン６０それぞれに対応して筐体２０の背板２３に高さ方向に並列して穿設される３つの第２吸気孔３４をさらに備える。当該３つの第２吸気孔３４は、それぞれ、背板２３における右側板２４との接続部に沿って穿設される。３つの第２吸気孔３４のうち最も筐体２０の天板２６側に穿設される第２吸気孔３４の開口面積は、その他の第２吸気孔３４の開口面積と比較して小さい。

３つの第２吸気孔３４は、それぞれ、互いに同じ幅を有し、３つの第２吸気孔３４のうち最も筐体２０の天板２６側に穿設される第２吸気孔３４は、その他の第２吸気孔３４よりも高さ寸法が小さいことで、当該その他の第２吸気孔３４と比較して開口面積が小さい。より具体的には、３つの第２吸気孔は、それぞれ、互いに同じ幅を有する複数の第２スリット３５（スリット）が高さ方向に同じ間隔で並列して穿設されることで構成される。３つの第２吸気孔３４のうち最も筐体２０の天板２６側に穿設される第２吸気孔３４は、その他の第２吸気孔３４よりも複数の第２スリット３５の数が少ないことで、その他の第２吸気孔３４と比較して開口面積が小さい。

図３に示すように、冷却構造３０は、筐体２０の背板２３（筐体の第２空間の周縁の一部を画定する部分）に穿設され、３つの冷却ファン６０それぞれが駆動することで第２空間２９内に存する気体が排気される排気孔３６をさらに備える。排気孔３６は、互いに同じ幅を有する複数の第３スリット３７が高さ方向に並列して穿設されることで構成される。本実施形態では、排気孔３６は、左右方向に並列して３つ穿設される。

（ヒートシンク８０）
図５は、本実施形態に係る冷却構造を備えるロボット制御装置の内部構造を示す平面視したときの概略図である。図５に示すように、冷却構造３０は、第２空間２９内に少なくともその一部が配置され、第１空間２８内のサーボアンプ１１０（発熱体）に接触するヒートシンク８０をさらに備える。

ヒートシンク８０は、第１主面８２及び第２主面８４を有するように板状に形成され、第１主面８２がサーボアンプ１１０に接触するベース部８１と、当該ベース部８１の第２主面８４上に立設される複数のフィン８８と、を有する。

ヒートシンク８０のベース部８１は、平面視において、仕切板２７に穿設された貫通孔２７ａよりも僅かに大きい矩形状に形成される。そして、ベース部８１は、その第１主面８２の縁部が仕切板２７の背面側から貫通孔２７ａの周縁部に当接した状態で、当該仕切板２７の背面に固定される。ベース部８１は、このように配置されることで、その第１主面８２が外気から遮断された第１空間２８の周縁の一部を画定し、且つ、その第２主面８４が外気に開放された第２空間２９の周縁の一部を画定する。

複数のフィン８８は、それぞれ、その厚み方向が筐体２０の高さ方向と一致するように当該筐体２０の高さ方向に並列して配置される。なお、図５において、複数のフィン８８のうち１枚のみが示されているが、実際には紙面の厚み方向（高さ方向）に同様の形状及び寸法を有するフィン８８が複数枚並列して配置される。

（第１案内部５２、第２案内部５４及び第２流路５０）
図５に示すように、冷却構造３０は、第２空間２９内において、ヒートシンク８０の複数のフィン８８の先端に沿って延在するように配置される第１案内部５２と、当該第１案内部５２の下流側に連設され排気孔３６の近傍まで延在する第２案内部５４と、をさらに備える。

第１案内部５２及び第２案内部５４は、それぞれ、板状に形成される。第１案内部５２は、高さ方向と左右方向が交わる平面上を延在する。第２案内部５４は、第１案内部５２の左端縁から背板２３側へと屈曲し、高さ方向と前後方向が交わる平面上を延在する。そして、冷却構造３０は、ヒートシンク８０のベース部８１と、第１案内部５２及び第２案内部５４と、によってその周縁の一部が画定される第２流路５０をさらに備える。

（外気の流れ）
３つの冷却ファン６０それぞれが駆動して第２空間２９内が負圧となることで、図２～５において破線の矢印で示す第１外気９２は、第１吸気孔３２から吸気されて第１流路４０及び第２空間２９を経て排気孔３６から排気される。なお、第１外気９２は、図２において第１吸気孔３２から冷却ファン６０までの流れ（すなわち、第１流路４０及び中央流路４６における流れ）が示され、図５において冷却ファン６０から排気孔３６までの流れ（すなわち、第２流路５０における流れ）が示される。

また、図２～５において破線の矢印で示す第２外気９４は、３つの第２吸気孔３４それぞれから吸気されて第２空間２９を経て排気孔３６から排気される。なお、第２外気９４は、図３において３つの第２吸気孔３４から冷却ファン６０までの流れが示され、図５において冷却ファン６０から排気孔３６までの流れ（すなわち、第２流路５０における流れ）が示される。

（効果）
本実施形態では、第１吸気孔３２から吸気される第１外気９２が、第１流路４０を通る際に天井板４２を冷却するので、第１空間２８内に配置されるサーボアンプ１１０（発熱体）が冷却される。また、前記第１外気９２と、第２吸気孔３４から吸気される第２外気９４とが第２空間２９を通る際にヒートシンク８０を冷却するので、前記サーボアンプ１１０がさらに冷却される。このように、本実施形態に係る冷却構造３０は、筐体２０内に吸気した外気を直接発熱体に送風することなく、天井板４２及びヒートシンク８０に送風することで間接的にサーボアンプ１１０を冷却している。したがって、本実施形態に係る冷却構造３０は、ロボット制御装置１０の筐体２０内に設けられるサーボアンプ１１０を、防塵性を確保しつつ効率良く冷却することが可能となる。

本実施形態では、第１吸気孔３２は、筐体２０の前板２２における天板２６との接続部に沿って穿設されるので、筐体２０の天板２６上に他の物体（例えば、他のロボット制御装置など）が載置されても、当該他の物体が第１吸気孔３２を塞いでしまうことがない。したがって、ロボット制御装置１０（及び前記他の物体）の設置スペースを有効に活用することが可能となる。

本実施形態では、３つの冷却ファン６０は、それぞれ、右側板２４の内面と対向するように配置され、且つ、３つの第２吸気孔３４は、それぞれ、背板２３における右側板２４との接続部に沿って穿設されるので、筐体２０の右側板２４に隣接又は当接して他の物体（例えば、他のロボット制御装置など）が配置されても、当該他の物体が第２吸気孔３４を塞いでしまうことがない。したがって、ロボット制御装置１０（及び前記他の物体）の設置スペースを有効に活用することが可能となる。

本実施形態では、筐体２０の前板２２側に第１空間２８が配置され、筐体２０の背板２３側に第２空間２９が配置され、第１空間２８と第２空間２９とが前後方向に隣接し、且つ、排気孔３６が筐体２０の背板２３に穿設されるので、第１空間２８と第２空間２９とが前後方向に隣接して配置され、且つ、排気孔３６が筐体２０の背板２３に穿設されるので、第１吸気孔３２から吸気された外気を前板２２側から背板２３側へと筐体２０内に効率良く循環させることが可能となる。また、筐体２０の背板２３に隣接又は当接して他の物体（例えば、他のロボット制御装置など）が配置されても、当該他の物体が排気孔３６を塞いでしまうことがない。したがって、ロボット制御装置１０（及び前記他の物体）の設置スペースを有効に活用することが可能となる。

なお、本実施形態では、第１吸気孔３２が、筐体２０の前板２２における天板２６との接続部に沿って穿設され、且つ、３つの第２吸気孔３４及び排気孔３６が、それぞれ、背板２３に穿設される。したがって、例えば、本実施形態に係る冷却構造３０を備えるロボット制御装置１０が複数準備され、当該複数のロボット制御装置１０が、それぞれ、高さ方向に積載して配置され、且つ、左右方向に隣接又は当接して配置される場合であっても、各々に載置、隣接又は当接されるロボット制御装置１０が第１吸気孔３２、３つの第２吸気孔３４及び排気孔３６を塞いでしまうことがない。すなわち、筐体２０の右側板２４、左側板２５、及び天板２６のいずれにも、第１吸気孔３２、第２吸気孔３４及び排気孔３６が穿設されないことで、ロボット制御装置１０の設置スペースをいっそう有効に活用することが可能となる。

本実施形態では、３つの第２吸気孔３４のうち最も筐体２０の天板２６側に穿設される第２吸気孔３４が、その他の第２吸気孔３４よりも高さ寸法が小さいので、筐体２０の天板２６に沿って設けられる第１流路４０が、前記最も筐体２０の天板２６側に穿設される第２吸気孔３４によって設置スペースを妨げられることがない。したがって、筐体２０内のスペースを効率良く活用することが可能となる。

本実施形態では、３つの第２吸気孔３４は、それぞれ、互いに同じ幅を有する複数の第２スリット３５（スリット）が高さ方向に同じ間隔で並列して穿設されることで構成されるので、筐体２０内の防塵性を向上させることが可能となる。

本実施形態では、主としてベース部８１に立設される複数のフィン８８により、ヒートシンク８０の表面積が大きくなるので、当該ヒートシンク８０及び当該ヒートシンク８０が接触するサーボアンプ１１０を効率良く冷却することが可能となる。

本実施形態では、第１案内部５２によって筐体２０内に吸気された外気（すなわち、第１外気９２及び第２外気９４）をヒートシンク８０へと案内したあと、第２案内部５４によって排気孔３６の近傍までさらに案内することができるため、ヒートシンク８０及び当該ヒートシンク８０が接触するサーボアンプ１１０を効率良く冷却することが可能となる。

本実施形態に係るロボット制御装置１０は、上記冷却構造３０を備えるので、筐体２０内に設けられるサーボアンプ１１０を、防塵性を確保しつつ効率良く冷却することが可能となる。

３．変形例
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

上記実施形態では、第１吸気孔３２が筐体２０の前板２２における天板２６との接続部に沿って穿設される場合について説明したが、これに限定されない。例えば、第１吸気孔３２は、筐体２０の天板２６に穿設されてもよいし、又は、その他の部分に穿設されてもよい。

上記実施形態では、３つの冷却ファン６０は、それぞれ、右側板２４の内面と対向するように配置される場合について説明したが、これに限定されない。例えば、３つの冷却ファン６０は、それぞれ、左側板２５の内面と対向するように配置されてもよいし、その他の側板（すなわち、前板２２若しくは背板２３）の内面と対向するように配置されてもよい。

上記実施形態では、３つの第２吸気孔３４は、それぞれ、背板２３における右側板２４との接続部に沿って穿設される場合について説明したが、これに限定されない。例えば、３つの第２吸気孔３４は、それぞれ、右側板２４の内面に対向して配置される３つの冷却ファン６０に対応して右側板２４に穿設されてもよいし、又は、その他の側板の内面に対向して３つの冷却ファン６０が配置される場合、当該３つの冷却ファン６０に対応してその他の側板に穿設されてもよい。

上記実施形態では、筐体２０の前板２２側に第１空間２８が配置され、筐体２０の背板２３側に第２空間２９が配置され、且つ、第１空間２８と第２空間２９とが前後方向に隣接する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、筐体２０の背板２３側に第１空間２８が配置され、筐体２０の前板２２側に第２空間２９が配置され、且つ、第１空間２８と第２空間２９とが前後方向に隣接してもよい。

また、筐体２０の右側板２４側に第１空間２８が配置され、筐体２０の左側板２５側に第２空間２９が配置され、且つ、第１空間２８と第２空間２９とが左右方向に隣接してもよいし、又は、これとは左右方向において逆に第１空間２８と第２空間２９とが配置されてもよい。或いは、第１空間２８及び第２空間２９を上記とは異なる配置としてもよい。なお、上記のように第１空間２８及び第２空間２９の配置を変更する場合、それに応じて、第１吸気孔３２、第２吸気孔３４及び排気孔３６の配置を変更することが望ましい。

上記実施形態では、排気孔３６が筐体２０の背板２３に穿設される場合について説明したが、これに限定されない。例えば、排気孔３６は、筐体２０の左側板２５に穿設されてもよいし、又は、その他の側板に穿設されてもよい。

上記実施形態では、筐体２０が直方体状に形成される場合について説明したが、これに限定されない。例えば、筐体２０は、立方体状に形成されてもよいし、又は、その他の多面体状に形成されてもよい。

上記実施形態では、第１側板が前板２２として構成され、第２側板が背板２３として構成され、第３側板が右側板２４として構成され、且つ、第４側板が左側板２５として構成される場合について説明したが、これに限定されない。すなわち、第１側板と第２側板とが互いに対向して延在し、且つ、第３側板と第４側板とが互いに対向して延在するのであれば、上記した場合に限定されない。

上記実施形態では、天板屈曲部２６ａに穿設される複数の第１スリット３３が前板２２に穿設される第１吸気孔３２と前後方向に連なることで、筐体２０内に外気を取り入れる場合について説明したが、これに限定されない。例えば、前板２２に第１スリット３３と同様のスリットを穿設することで、天板屈曲部２６ａが除かれてもよい。

上記実施形態では、冷却ファン６０が高さ方向に並列して３つ配置される場合を説明したが、これに限定されない。すなち、冷却ファン６０は、高さ方向に並列して２つ配置されてもよいし、又は、４つ以上配置されてもよい。

上記実施形態では、第２案内部５４が排気孔３６の近傍まで延在する場合を説明したが、これに限定されない。例えば、第２案内部５４は、排気孔３６まで延在してもよい。

上記実施形態では、発熱体がサーボアンプ１１０である場合を説明したが、これに限定されない。例えば、発熱体は、サーボアンプ１１０を構成するパワーモジュールやその他の電子部品（すなわち、サーボアンプ１１０の一部）であってもよいし、サーボアンプ１１０とは別個に設けられる基板に実装される電子部品（例えば、抵抗素子など）であってもよいし、或いは、第１空間２８内に設けられるその他の発熱体であってもよい。

１０ ロボット制御装置
２０ 筐体
２１ 底板
２２ 前板
２２ａ 前板開口
２３ 背板
２４ 右側板
２４ａ、２５ａ 水切り部
２４ｂ、２５ｂ パッキン
２５ 左側板
２６ 天板
２６ａ 天板屈曲部
２７ 仕切板
２７ａ 貫通孔
２８ 第１空間
２９ 第２空間
３０ 冷却構造
３２ 第１吸気孔
３３ 第１スリット
３４ 第２吸気孔
３５ 第２スリット
３６ 排気孔
３７ 第３スリット
４０ 第１流路
４２ 天井板
４６ 中央流路
４７ 開口
５０ 第２流路
５２ 第１案内部
５４ 第２案内部
６０ 冷却ファン
６１ 他の冷却ファン
８０ ヒートシンク
８１ ベース部
８２ 第１主面
８４ 第２主面
８８ フィン
９２ 第１外気
９４ 第２外気
１１０ サーボアンプ
１０２ 第１プレート
１０４ 第２プレート
１２０ 前蓋
１２２ 蝶番
１３５ 案内部
１４５ 固定装置
１４６ 固定基部
１４７ 押圧部

Claims (11)

1. ロボット制御装置に設けられる冷却構造であって、
   前記ロボット制御装置は、外気から遮断された第１空間と外気に開放された第２空間とがその内部に設けられる筐体と、前記第１空間内に配置される発熱体とを備え、前記筐体は、底板と、前記底板の縁部から立設される側板と、前記底板及び前記側板によって形成される箱体の上端に設けられる天板とを有し、
   前記筐体の天板及び前記天板の近傍のうち少なくとも何れか一方に穿設される第１吸気孔と、
   前記筐体の天板の少なくとも一部と、前記天板の少なくとも一部に前記筐体内で対向するように且つ前記第１空間の周縁の一部を画定するように配置される天井板と、によってその周縁の一部が画定され、前記第１吸気孔に連設される第１流路と、
   各々が前記側板の内面と対向するように前記第２空間内に高さ方向に並列して配置される複数の冷却ファンと、
   前記複数の冷却ファンそれぞれに対応して前記筐体の側板に高さ方向に並列して穿設される複数の第２吸気孔と、
   前記筐体の第２空間の周縁の一部を画定する部分に穿設され、前記複数の冷却ファンそれぞれが駆動することで前記第２空間内に存する気体が排気される排気孔と、
   前記第２空間内に少なくともその一部が配置され、前記発熱体に接触するヒートシンクと、を備え、
   前記複数の第２吸気孔のうち最も筐体の天板側に穿設される第２吸気孔の開口面積がその他の第２吸気孔の開口面積と比較して小さく、且つ、
   前記複数の冷却ファンそれぞれが駆動して前記第２空間内が負圧となることで、前記第１吸気孔から吸気されて前記第１流路及び前記第２空間を経て前記排気孔から排気される第１外気と、前記複数の第２吸気孔それぞれから吸気されて前記第２空間を経て前記排気孔から排気される第２外気と、によって前記発熱体を冷却することを特徴とする、冷却構造。
2. 前記筐体の底板は、その厚み方向に見て、第１端縁と、前記第１端縁に平行な第２端縁と、前記第１端縁の一方端と前記第２端縁の一方端とを結ぶ方向に延びる第３端縁と、前記第１端縁の他方端と前記第２端縁の他方端とを結ぶ方向に延び前記第３端縁に平行な第４端縁と、を含み、
   前記筐体の側板は、前記底板の第１端縁に立設される第１側板と、前記底板の第２端縁に立設され前記第１側板に対向する第２側板と、前記底板の第３端縁に立設される第３側板と、前記底板の第４端縁に立設され前記第３側板に対向する第４側板と、を含み、
   前記第１吸気孔は、前記筐体の第１側板における前記天板との接続部に沿って穿設される、請求項１に記載の冷却構造。
3. 前記複数の冷却ファンは、それぞれ、前記第３側板の内面と対向するように配置され、且つ、前記複数の第２吸気孔は、それぞれ、前記第２側板における前記第３側板との接続部に沿って穿設される、請求項２に記載の冷却構造。
4. 前記筐体の第１側板側に前記第１空間が配置され、前記筐体の第２側板側に前記第２空間が配置され、前記第１空間と前記第２空間とが前記第１側板と前記第２側板とを結ぶ方向に隣接し、且つ、前記排気孔が前記筐体の第２側板に穿設される、請求項２又は３に記載の冷却構造。
5. 前記筐体は直方体状又は立方体状に形成され、前記第１側板が前板として構成され、前記第２側板が背板として構成され、前記第３側板が右側板として構成され、且つ、前記第４側板が左側板として構成される、請求項２乃至４のいずれかに記載の冷却構造。
6. 前記複数の第２吸気孔は、それぞれ、互いに同じ幅を有し、
   前記複数の第２吸気孔のうち最も前記筐体の天板側に穿設される第２吸気孔は、その他の第２吸気孔よりも高さ寸法が小さいことで、前記その他の第２吸気孔と比較して開口面積が小さい、請求項１乃至５のいずれかに記載の冷却構造。
7. 前記複数の第２吸気孔は、それぞれ、互いに同じ幅を有する複数のスリットが高さ方向に同じ間隔で並列して穿設されることで構成され、
   前記複数の第２吸気孔のうち最も前記筐体の天板側に穿設される第２吸気孔は、その他の第２吸気孔よりも前記複数のスリットの数が少ないことで、前記その他の第２吸気孔と比較して開口面積が小さい、請求項６に記載の冷却構造。
8. 前記ヒートシンクは、第１主面及び第２主面を有するように板状に形成され、前記第１主面が前記発熱体に接触するベース部と、前記ベース部の第２主面上に立設される複数のフィンと、を有する、請求項１乃至７のいずれかに記載の冷却構造。
9. 前記第２空間内において、前記複数のフィンの先端に沿って延在するように配置される第１案内部と、前記第１案内部の下流側に連設され前記排気孔又はその近傍まで延在する第２案内部と、をさらに備え、
   前記ヒートシンクのベース部と、前記第１及び前記第２案内部と、によってその周縁の一部が画定される第２流路をさらに備える、請求項８に記載の冷却構造。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載の冷却構造と、前記筐体と、前記発熱体とを備えることを特徴とする、ロボット制御装置。
11. 前記発熱体はサーボアンプである、請求項１０に記載のロボット制御装置。

Images