JPH04162598A - サーボモータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はサーボモータ駆動装置に関し、特に数値制御装
置あるいはロボット制御装置等に使用されるサーボモー
タ駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

サーボモータを駆動するサーボモータ駆動装置は、数値
制御装置、ロボット、ＰＣ（プログラマブル・コントロ
ーラ）等に広く使用される。これらの、サーボモータ駆
動装置は数値制御装置あるいはロボット制御装置のロッ
カに格納される。さらに、機械側制御回路、通常強電盤
と称するロッカに組み込まれる。

これらのロッカは、ＣＮＣ工作機械等のシステムの設置
面積を減少させるために、より小型化が要請される。こ
の結果、サーボモータ駆動装置もより小型化が要請され
る。

一方、これらのサーボモータ駆動装置では、自動化のた
めに、ロボットを使用して組立作業を行っており、ロボ
ットによる組立作業が容易にできるように考慮されてい
る。

このような要請により、より小型化し、より自動組立が
容易なサーボモータ駆動装置に関して、本出願人は特願
平２−２０８６８０号を出願している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、一般にサーボモータ駆動装置はロッカに実装さ
れるときに、ヒートシンクのフィンは冷却用の外気が触
れる箇所に置かれ、それ以外の電気部品は外気とは隔離
する必要がある。

また、電気部品等は一般に１００Ｖ以上の電圧が印加さ
れるために、安全のためのカバーが必要となる。

さらに、サーボモータ駆動装置は１台の機械を制御する
ときには、３〜６台程度使用される。このときのサーボ
モータ駆動装置間の配線をより簡略化すべきことが要請
されている。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、よ
り小型化されたサーボモータ駆動装置を提供することを
目的とする。

また、本発明の他の目的は冷却用の外気からフィン以外
の部分が隔離されるサーボモータ駆動装置を提供するこ
とである。

さらに、本発明の他の目的は電気部品がカバーされたよ
り安全なサーボモータ駆動装置を提供することである。

また、本発明の他の目的はサーボモータ駆動装置間の接
続が容易なサーボモータ駆動装置を提供することである
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では上記課題を解決するために、配線のないサー
ボモータを駆動するサーボモータ駆動装置において、一
方の側に冷却用のフィンを有し、前記フィンと反対側を
隔離するフランジ部と、反対側に半導体部品をネジ止め
する凹部を有するヒートシンクと、前記ヒートシンクに
ネジ止めされた前記半導体部品と、前記半導体部品に対
して、ネジ止めすることにより電気的な導通を得るパタ
ーンを有し、前記ヒートシンクと結合したときに、前記
ヒートシンクの前面に小型プリント板及び電気部品が位
置するように半田付けされた配線板と、前記ヒートシン
クの前記フランジ部と結合して、ヒートシンクを反対側
と隔離するフランジ部とを有し、前記配線板と、前記ヒ
ートシンクを結合するシャシ−と、前記小型プリント板
及び前記電気部品を覆い、前記シャシ−に固定されるカ
バーと、を有することを特徴とするサーボモータ駆動装
置が、提供される。

〔作用］ ヒートシンクに凹部を設け、この凹部に半導体部品をネ
ジ止約し、この上に配線板を重ねる。従って、ヒートシ
ンクと配線板の間の無駄な空間は殆どなくなる。

また、配線板に取り付けた小型プリント板と電気部品は
、配線板をヒートシンクと結合したときにヒートシンク
の前面に位置する場所に半田付けしであるので、ヒート
シンクの前面の空間が有効に利用できる。この結果無駄
な空間のない、サーボモータ駆動装置が構成できる。

さらに、ヒートシンクのフランジ部と、シャシ−のフラ
ンジ部によって、フィンと反対側を隔離する。これによ
って、フィン側を外気によって冷却し、反対側は外気か
ら隔離される。

また、高圧電圧が印加される配線板の電気部品の実装さ
れる箇所には安全のためのカバーが設けられている。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明のサーボモータ駆動装置の分解図である
。第２図は第１図の矢印Ａより見た平面図である。サー
ボモータ駆動装置１はヒートシンク２、シャシ−６０を
土台として構成される。

ヒートシンク２は冷却用のフィン３を有する。

フィン３と反対側に凹部５を有し、この凹部には後述す
る半導体部品１１等がネジ止めされる。ヒートシンク２
の前面４は組立後は他の部品が近くに配置される。ヒー
トシンク２のフランジ部８には穴６．７が設けられ、サ
ーボモータ駆動装置１を機械制御回路のロッカに組み付
けるときに使用される。このとき、フランジ部８はフィ
ン３とその反対側の後述する配線板３０の電気部品等を
隔離する。これは、サーボモータ駆動装置１がロッカに
実装されたとき、フィン３側は冷却用の外気にさらされ
、逆に反対側の電気部品等は外気から隔離する必要があ
るからである。

ヒートシンク２の凹部５は深さが、ネジ止めされる半導
体部品１１．１２．１３の高さとほぼ同じである。半導
体部品１１はダイオードモジュール、半導体部品１２．
１３はトランジスタモジュールであり、動作中の発熱が
ヒートシンク２を経由して発散できるようにヒートシン
ク２にネジ２１〜２６でネジ止めされる。

配線板３０にはサーボモータを制御する制御回路を有す
る小型プリント板４１．４２．４３がパターン３４の位
置に半田付けされる。また、電解コンデンサ４５がパタ
ーン３５に、電磁開閉器４６がパターン３６に、端子台
４７がパターン３７の位置に半田付けされる。これらの
半田付けは、配線板３０がヒートシンク２に組み付けら
れる前に行われる。小型プリント板４１〜４３はサーボ
モータを制御する制御回路の機能モジュールであり、例
えばＮＣインタフェイスモジュール、ＩＧＢＴドライバ
モジュール、アラームモニタモジュールのように構成さ
れる。

端子台４７は配線板３０から少し突き出した位置に配置
されている。通常、サーボモータ駆動装置は３〜６台程
度−列に配置される。このとき、電源等の共通の端子を
ブスバー８１．８２によって、ネジ８８．８９で接続し
て、配線作業をより簡単にする。

また、配線板３０のパターン３１が半導体部品１１に、
パターン３２が半導体部品１２に、パターン３３が半導
体部品１３にネジ止めされる。ネジはそれぞれ１つのパ
ターンに対して１個ずつのネジ４８ａ、４８ｂ、４８ｃ
を表し、その他は省略しである。これによって、半導体
部品１１．１２．１３は配線板３０と電気的に導通する
。

さらに、配線板３ｏはネジ７１．７２とナツト８１．８
２によって、シャシ−６ｏに結合される。

また、ヒートシンク２はネジ７３．７４とヒートシンク
２のネジ穴２ａ、２ｂによって、シャシ−６０と結合さ
れる。このとき、ヒートシンク２のフランジ８８と、シ
ャシ−６ｏのフランジ部６１は同一面上になるように構
成されており、サーボモータ駆動装置１がロッカに実装
されたときに、フィン３側とその反対側を隔離するフラ
ンジを構成する。

また、配線板３０の電解コンデンサ４５、電磁開閉器４
６等には高圧電圧が印加されるので、安全のためにカバ
ー５０が用意されており、カバー５０にはフック５１．
５２があり、シャシ−６０のホールド部６３．６４に掛
け、カバー５０をシャシ−６０に固定する。

このように、サーボモータ駆動装置１の組み立てはヒー
トシンク２と半導体部品１１．１２．１３のネジ止め、
さらに配線板３０の半導体部品１１〜１３へのネジ止め
、ヒートシンク２、配線板３０及びシャシ−６０の組立
てのみで済み、極めて簡単に行うことができ、ロボット
による組み立てが可能である。カバー５０も簡単に追加
できる。

また、ヒートシンク２と配線板３０の間は半導体部品１
１等が配置され、無駄な空間は殆どない。

さらに、ヒートシンク２の前面４の前には、上方には小
型プリント板４１．４２．４３が配置され、下方には電
解コンデンサ４５、電磁開閉器４６が配置される。この
結果ヒートシンク２の前面４の前の空間も有効に使用さ
れる。

この結果、従来のサーボモータ駆動装置に比べ、はぼ半
分程度の体積となる。

また、ヒートシンク２のフランジ部８と、シャシ−６０
のフランジ部６１で、一体となったフランジを構成して
、フィン３と反対側を隔離するように構成したので、ロ
ッカに実装されたときに、フィン３側を外気によって冷
却し、反対側の電子部品等を外気から隔離できる。

上記の説明では、電気部品は電解コンデンサ４５、電磁
開閉器４６及び端子台４７で説明したが、実際にはもう
少し小型の電気部品が配線板３０に実装されるが、それ
らは省略した。

第２図は３台のサーボモータ駆動装置を実際のロッカに
実装した図である。ロッカ９０には、サーボモータ駆動
装置１ａ、ｌｂ、ｌｃが並列に実装されている。ロッカ
９０は仕切り板９１によって、２つの部分に分解されて
いる。ロッカ９０の裏側は冷却のための外気が循環でき
るようになっており、第１図で示したフィン３を冷却す
る。すなわち、外気１２０はロッカ９０の下側から導入
され、サーボモータ駆動装置１ａ、ｌｂ、ｌｃのフィン
を冷却して、上側から排出される。

ロッカの前面側はサーボモータ駆動装置１ａ。

１ｂ、１ｃの電気部品があり、外気から隔離されており
、外気の塵埃から保護されている。

また、サーボモータ駆動装置１　ａ、１　ｂｓ　１　ｃ
の端子４７ａ、４７ｂ、４７ｃはブスバー８１〜８６に
よって接続され、ケーブル１０１〜１０７に結合され、
穴１１１から外部に引き出される。

穴１１１はパツキン１１２．１１３によって、密閉され
る。

このように、端子台４７ａ、４．７ｂ、４７ｃはブスバ
ー８１〜８６が接続できるように、構成されているので
、サーボモータ駆動装置１ａ、ｌｂ。

１ｃの配線作業が簡単になる。

また、上記のサーボモータ駆動装置の配置は一例であり
、各部品の細部の位置は適宜変更できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、ヒートシンクの凹部に
半導体部品を取り付け、ヒートシンクの前面に配線板に
取り付けた小型プリント板等が位置するようにし、これ
らとシャシ−を一体になるように構成したので、無駄な
空間のないサーボモータ駆動装置が構成できる。この結
果サーボモータ駆動装置は従来に比べ体積を半減できる
。

また、構造が極めて簡単になり、ロボットによる組み立
てが容易になり、組み立て時間が短縮される。

さらに、ヒートシンクのフランジ部と、シャシ−のフラ
ンジ部は同一面上になるように構成したので、サーボモ
ータ駆動装置がロッカに実装したときに、フィン側とそ
の反対側を隔離でき、フィン側は外気によって冷却され
、反対側の電気部品等は外気から隔離される。この結果
、冷却が充分に行われ、電気部品等の信頼性も上がる。

また、高電圧が印加される電気部品等をカバーで覆うよ
うに構成したので、安全性が高い。

さらに、端子台は配線板から少し突き出した位置に配置
したので、電源等の共通の端子をブスバ−によって接続
して、配線作業をより簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサーボモータ駆動装置の分解図、 第２図は３台のサーボモータ駆動装置を実際のロッカに
実装した図である。 １．１ａ〜ＩＣ サーボモータ駆動装置 ２　　　　ヒートシンク ４　　　　前面 ５　　　　凹部 ８　　　　フランジ部 １１　　　　半導体部品 １２　　　　半導体部品 １３　　　　半導体部品 ３０　　　　配線板 ４１　　　　小型プリント板 ４２　　　　小型プリント板 ４３　　　　小型プリント板 ４５　　　　電解コンデンサ ４６　　　　電磁開閉器 ５０　　　　カバー ６０　　　　シャシ− ６１フランジ部 ８１〜８５ ブスバー ９０　　　　ロッカ 特許畠願人　　　ファナック株式会社 代理人　　　　　弁理士　　服部毅巖

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）配線のないサーボモータを駆動するサーボモータ
   駆動装置において、 一方の側に冷却用のフィンを有し、前記フィンと反対側
   を隔離するフランジ部と、反対側に半導体部品をネジ止
   めする凹部を有するヒートシンクと、 前記ヒートシンクにネジ止めされた前記半導体部品と、 前記半導体部品に対して、ネジ止めすることにより電気
   的な導通を得るパターンを有し、前記ヒートシンクと結
   合したときに、前記ヒートシンクの前面に小型プリント
   板及び電気部品が位置するように半田付けされた配線板
   と、 前記ヒートシンクの前記フランジ部と結合して、ヒート
   シンクを反対側と隔離するフランジ部とを有し、前記配
   線板と、前記ヒートシンクを結合するシャシーと、 前記小型プリント板及び前記電気部品を覆い、前記シャ
   シーに固定されるカバーと、 を有することを特徴とするサーボモータ駆動装置。
2. （２）前記配線板に半田付けされ、前記配線板より一部
   突き出し、ブスバーで他のサーボモータ駆動装置と接続
   できるようにした端子台を有することを特徴とする請求
   項１記載のサーボモータ駆動装置。
3. （３）前記カバーは両側にフック部を有し、前記シャシ
   ーのホルド部に結合するように構成したことを特徴とす
   る請求項１記載のサーボモータ駆動装置。
4. （４）前記配線板は前記ヒートシンクに前記半導体部品
   を介して結合されることを特徴とする請求項１記載のサ
   ーボモータ駆動装置。
5. （５）前記半導体部品は少なくともトランジスタモジュ
   ールあるいはダイオードモジュールを含むことを特徴と
   する請求項１記載のサーボモータ駆動装置。
6. （６）前記電気部品は少なくとも電解コンデンサあるい
   は電磁開閉器を含むことを特徴とする請求項１記載のサ
   ーボモータ駆動装置。