WO2020071425A1 - 制御装置 - Google Patents

制御装置

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WO2020071425A1
WO2020071425A1 PCT/JP2019/038918 JP2019038918W WO2020071425A1 WO 2020071425 A1 WO2020071425 A1 WO 2020071425A1 JP 2019038918 W JP2019038918 W JP 2019038918W WO 2020071425 A1 WO2020071425 A1 WO 2020071425A1
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WO
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heat sink
substrate
fixed
opening
housing
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PCT/JP2019/038918
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English (en)
French (fr)
Inventor
毅 田頭
橋元　誠
Original Assignee
川崎重工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating

Definitions

  • the present invention relates to a control device having a structure for fixing a heat sink to which a substrate is fixed to a housing.
  • control devices have been used to control various devices.
  • a substrate provided with electronic components is provided in a closed space.
  • the substrate is provided with a power module that generates a large amount of heat, and a heat sink is provided to release heat of the power module.
  • a plurality of power modules are provided on a substrate provided in the robot control device, and a heat sink is provided so as to release the heat.
  • the heat sink is provided in an open space in the housing. One surface is in contact with the power module in the closed space, and heat is released to the air by a number of fins provided on the other heat radiation surface.
  • the prior art described above inserts the support fitting attached to the heat sink fixed to the substrate along the guide rail of the housing, and does not have a configuration in which the substrate and the heat sink are inserted in the thickness direction. Therefore, there is no description about a device for inserting the heat sink into the housing in the thickness direction with the substrate fixed to and integrated with the heat sink.
  • the size of the housing has been reduced by saving space in the control device.
  • the work of inserting and mounting the substrate fixed to the heat sink into the housing is delicate in a narrow portion of the housing. Work can be difficult.
  • an object of the present invention is to provide a control device that can appropriately insert a heat sink to which a substrate is fixed into an opening of a housing in a thickness direction.
  • a control device is provided with a housing, a fixed flange provided inside the housing and having an opening, and fixed in a state where the periphery is in contact with the fixed flange.
  • the heat sink may be integrally formed by die casting, and the guided portion may be integrally formed at a position outside the peripheral edge of the substrate when the heat sink is formed.
  • the guided portion can be integrally formed when the heat sink is molded. Therefore, it is possible to easily provide the guided portion.
  • the guided portion may be tapered from the base to the tip.
  • the heat sink when the heat sink is inserted into the opening from the surface to which the substrate is fixed, the guided portion is inserted into the fixing flange from the tapered tip end, so that the insertion is easy, and the inserted substrate is easily inserted.
  • the heat sink By inserting the guide portion along the opening to the base, the heat sink can be arranged at a predetermined position on the fixing flange.
  • the guided portion may be formed higher than a component provided near a peripheral portion of the substrate.
  • the guided portion abuts on the fixing flange and is provided near the peripheral edge of the substrate. Components such as electronic components can be prevented from contacting the fixed flange.
  • the outer shape of the heat sink may be rectangular, and the guided portions may be provided at least at two diagonal positions of the heat sink.
  • the heat sink can be appropriately guided in the thickness direction along the opening by the guided portions provided at least at two diagonal positions of the rectangular heat sink.
  • the heat sink to which the substrate is fixed when the heat sink to which the substrate is fixed is inserted into the opening of the housing, the heat sink can be easily inserted into an appropriate position by the guided portion.
  • FIG. 1 is a side view showing a state in which a substrate is fixed to a heat sink of a control device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a top view of the heat sink shown in FIG.
  • FIG. 3 is a bottom view of the heat sink shown in FIG. 4 is an enlarged view showing a guided portion of the heat sink shown in FIG. 1, wherein FIG. 4A is a side view, FIG. 4B is a top view, and
  • FIG. FIG. 5 is a bottom view showing the housing of the control device for fixing the heat sink shown in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional side view showing a state of guidance by the guided portion when inserting the heat sink into the housing shown in FIG. 5.
  • FIG. 7A and 7B are drawings of a guided portion when the heat sink shown in FIG. 6 is inserted, wherein FIG. 7A is an enlarged sectional view showing a state before insertion, and FIG. 7B is an enlarged sectional view showing a state after insertion. is there.
  • a heat sink 10 in which a plurality of fins 12 are provided on substantially the entire heat radiation surface 13 will be described as an example.
  • the heat sink 10 is an example, and the size, position, number, and the like of the fins 12 are not limited to this example.
  • the concept of the up, down, left, and right directions in the specification and the claims is the same as the concept of the up, down, left, and right directions when the heat sink 10 shown in FIG. 1 is viewed from the side.
  • FIG. 1 is a side view showing a state in which a substrate 30 is fixed to a heat sink 10 of a control device according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a top view of the heat sink 10 shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is a bottom view of the heat sink 10 shown in FIG.
  • the heat sink 10 to which the substrate 30 is fixed may be simply referred to as a heat sink 10.
  • the substrate 30 is fixed with the power module provided on the back side in contact with the heat sink 10.
  • the heat sink 10 has a base portion 11 having a rectangular outer shape in plan view, and a plurality of fins 12 provided so as to protrude from the heat radiation surface 13 of the base portion 11.
  • the illustrated heat sink 10 is cooled by air flowing in the left-right direction.
  • the number, size, location, and the like of the fins 12 are merely examples, and the necessary number of fins 12 may be provided at the heat radiation position of the substrate 30, and the present invention is not limited to this embodiment.
  • a case in which a plurality of fins 12 are provided on a part of the heat radiation surface 13 is also included.
  • a plurality of legs 14 for fixing the substrate 30 and a plurality of guided portions 20 are provided on the base portion 11 on a surface opposite to the heat radiation surface 13 on which the fins 12 are provided.
  • the substrate 30 is fixed to the legs 14 with screws 31.
  • a plurality of components 32 such as electronic components are provided on the upper surface of the substrate 30.
  • the board 30 of this embodiment is provided with a slot 33 that is inserted into a board 60 (a part of which is shown in FIG. 6) provided in the housing 2 at the center.
  • the size of the substrate 30 is formed slightly smaller than an opening 5 of the housing 2 described later.
  • the guided portions 20 are provided at four corners of the base portion 11 at predetermined heights.
  • the guided portion 20 guides the heat sink 10 along the opening 5 in the thickness direction.
  • the heat sink 10 is integrally formed by die casting, and the guided portion 20 is formed integrally when the heat sink 10 is formed. Therefore, when the heat sink 10 is molded, the guided portion 20 can be easily provided near the end. Since the guided portion 20 of the heat sink 10 is guided along the opening 5 of the fixed flange 3, the substrate 30 can be slightly smaller in size than the outer shape formed by the guided portions 20 at the four corners. If the guided portions 20 are located at least at two diagonal positions of the rectangular heat sink 10, the guided portions 20 can be appropriately guided along the opening 5 of the fixed flange 3.
  • the guided portion 20 is formed higher than a component 32 such as an electronic component provided near a peripheral portion on the upper surface of the substrate 30.
  • a component 32 such as an electronic component provided near a peripheral portion on the upper surface of the substrate 30.
  • the height from the base portion 11 to the upper end of the component 32 is H1
  • the height from the base portion 11 to the upper end of the guided portion 20 is H2. Accordingly, as described later, when the heat sink 10 is inserted into the opening 5 from the substrate 30 side, even if the position is shifted, the guided portion 20 contacts the fixing flange 3 and the component 32 provided on the substrate 30 is provided. Can be prevented from contacting the fixed flange 3.
  • the base portion 11 is provided with a fixing hole 15 further outside the guided portion 20.
  • a boss 40 is provided on the heat dissipation surface 13 side of the fixing hole 15.
  • FIG. 4 is an enlarged view showing the guided portion 20 of the heat sink 10 shown in FIG. 1, wherein FIG. 4A is a side view, FIG. 4B is a top view, and FIG.
  • the guided portion 20 is formed integrally with the base portion 11 and is provided so as to protrude from a surface of the base portion 11 opposite to the heat radiation surface 13.
  • the guided portion 20 of this embodiment is formed to have a trapezoidal cross section in plan view.
  • the base 21 connected to the base 11 has a large trapezoidal shape, and is formed in a tapered shape with a smaller trapezoidal shape toward the distal end portion 22. In the figure, the shape is exaggerated and tapered.
  • the guided portion 20 is formed such that the distal end portion 22 has a tapered shape, as described later, when the heat sink 10 is inserted into the opening 5 from the substrate 30 side, the guided portion 20 is tapered. 22 can be easily inserted into the opening 5 of the fixing flange 3. Then, by inserting the inserted guided portion 20 to the base 21 along the opening 5, the heat sink 10 can be placed at a predetermined position of the fixing flange 3.
  • the guided portion 20 is formed integrally, so that the guided portion 20 may be provided near the four peripheral edges of the heat sink 10. Easy. That is, by forming the guided portion 20 integrally with the heat sink 10, the guided portion 20 can be easily provided at a position where a gap S (for example, several mm) is provided with respect to the size of the substrate 30. Therefore, the size of the opening 5 can be made slightly larger than the size of the substrate 30, and the size of the heat sink 10 and the size of the housing 2 can be made appropriate.
  • a boss 40 to which a fixing screw 50 (FIG. 6) is attached is also integrally formed with the heat sink 10.
  • the sectional shape of the guided portion 20 is not limited to a trapezoidal shape, and may be, for example, a square shape, a round shape, or the like. An appropriate shape may be adopted according to the shape of the opening 5 or the like.
  • FIG. 5 is a bottom view showing the housing 2 of the control device 1 for fixing the heat sink 10 shown in FIG.
  • the illustrated housing 2 is a housing 2 of a robot control device (robot controller), but the internal configuration is not shown and is schematically shown.
  • the housing 2 is formed in a rectangular shape, and is provided with a fixed flange 3 serving as a partition plate at an intermediate portion in the vertical direction.
  • the upper part of the fixed flange 3 becomes the closed space 6, and the lower part becomes the open space 7 (FIG. 6).
  • the fixed flange 3 is provided with an opening 5 at the center.
  • the size of the opening 5 is such that the substrate 30 fixed to the heat sink 10 can pass therethrough, and the periphery of the heat sink 10 is in contact with the fixing flange 3 and cannot pass therethrough.
  • the fixed flange 3 is provided with guide portions 4 for guiding the guided portion 20 of the heat sink 10 at four corners of the opening 5.
  • the guided portion 20 has a trapezoidal cross section (FIG. 4B)
  • the shape conforms to the trapezoidal shape.
  • a screw portion 55 for screwing a fixing screw 50 (FIG. 6) for fixing the heat sink 10 is provided outside the guide portion 4 of the fixing flange 3.
  • the opening 5 is closed by fixing the base 11 of the heat sink 10 to the fixing flange 3. By closing the opening 5 with the heat sink 10, a closed space 6 is formed inside the housing 2 (FIG. 6).
  • FIG. 5 only the connector 8 provided in the closed space 6 and the cooling fan 9 provided in the open space 7 are shown, and other components (for example, power unit, wiring, etc.) provided in the closed space 6 and the open space 7 are shown. ) Is omitted.
  • FIG. 6 is a cross-sectional side view showing a state of guidance by the guided portion 20 when the heat sink 10 is inserted into the housing 2 shown in FIG. 7A and 7B are enlarged views of the guided portion 20 when the heat sink 10 shown in FIG. 6 is inserted.
  • FIG. 7A is an enlarged sectional view showing a state before insertion
  • FIG. 7B is an enlarged view showing a state after insertion. It is sectional drawing.
  • the fixed flange 3 of the housing 2 is provided with the openings 5, and the guides 4 for guiding the guided portions 20 of the heat sink 10 are provided at the four corners of the openings 5.
  • the fin 12 of the heat sink 10 is held and the substrate 30 is moved toward the opening 5.
  • the guided portion 20 provided at the corner of the heat sink 10 is inserted into the opening 5 from the tapered tip 22 (FIG. 7A).
  • the guided portion 20 contacts the fixing flange 3 and the component 32 provided on the substrate 30 contacts the fixing flange 3. Touching can be prevented. That is, in this embodiment, the height H2 of the guided portion 20 is higher than the height H1 of the component 32 such as an electronic component provided on the upper surface of the substrate 30. For this reason, even if the position where the heat sink 10 is inserted is displaced from the opening 5 (the state shown by a two-dot chain line in FIG. Contact with the flange 3 can be prevented.
  • the heat sink 10 having the guided portion 20 inserted into the opening 5 of the fixed flange 3 can be disposed at a predetermined position of the fixed flange 3 by pushing the guided portion 20 to the base 21 along the guide portion 4. (FIG. 7 (B)). That is, when the heat sink 10 is inserted into the opening 5 from the substrate 30 side, the heat sink 10 is inserted along the fixing flange 3 from the tapered tip end portion 22, and the heat sink 10 is positioned with the heat sink 10 in contact with the fixing flange 3. Can be. In addition, since the board 30 is inserted at an appropriate position, the board 60 provided at a position to be the sealed space 6 can be inserted into the slot 33 (a two-dot chain line shown in FIG. 6). Thereafter, the heat sink 10 can be fixed to the housing 2 by screwing the fixing screw 50 inserted from the boss part 40 to the screw part 55 of the fixing flange 3.
  • the operation of inserting the heat sink 10 to which the substrate 30 is fixed into the opening 5 provided in the fixing flange 3 of the housing 2 can be efficiently performed. Moreover, by setting the height H2 of the guided portion 20 of the heat sink 10 to be higher than the height H1 of the component 32 provided near the peripheral portion of the substrate 30, the fixed space serving as the closed space of the housing 2 is secured. Even if the position of the heat sink 10 is slightly shifted when the heat sink 10 is inserted into the opening 5 of the flange 3, the component 32 of the board 30 does not contact the fixed flange 3.
  • the control device 1 when the heat sink 10 to which the substrate 30 is fixed is inserted from the substrate 30 side into the opening 5 provided in the fixing flange 3 of the housing 2 in the thickness direction, the heat sink 10 By moving the guided part 20 provided at the corners of the ten along the guide part 4 of the opening 5 in the thickness direction, it is possible to efficiently insert the guided part 20 at an appropriate position. Therefore, the heat sink 10 to which the substrate 30 is fixed can be efficiently fixed to the fixing flange 3 of the housing 2.
  • the guided portion 20 can be provided near the end of the heat sink 10 by integrally molding the guided portion 20, so that the size of the heat sink 10 with respect to the substrate 30 can be reduced.
  • the control device 1 in which the size of the housing 2 is suppressed can be configured.
  • the guided portion 20 having the trapezoidal cross section has been described as an example.
  • the cross-sectional shape of the guided portion 20 is not limited.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • the heat sink 10 having a rectangular shape in plan view has been described as an example.
  • the shape of the heat sink 10 in plan view is not limited, and may be a polygonal shape, an elliptical shape, or the like.
  • the present invention is not limited to this.

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Abstract

筐体と、筐体の内部に設けられ、開口部を有する固定フランジと、固定フランジに周囲が接した状態で固定されるヒートシンクと、ヒートシンクに固定され、開口部を通過する大きさに形成された基板と、を備え、ヒートシンクは、基板が固定された面から開口部に固定フランジの板厚方向に挿入する際に、開口部に沿って固定フランジの板厚方向に案内される被案内部を有している。これにより、基板が固定されたヒートシンクを、板面方向に筐体へ適切に挿入できる制御装置を提供する。

Description

制御装置
　本発明は、基板が固定されたヒートシンクを筐体に固定する構造の制御装置に関する。
　従来、各種機器を制御するために制御装置が用いられている。制御装置の筐体内には、電子部品が設けられた基板が密閉空間内に設けられている。基板には、大きな発熱量のパワーモジュールが設けられており、パワーモジュールの熱を逃がすためにヒートシンクが備えられている。例えば、ロボット制御装置に設けられる基板には複数のパワーモジュールが設けられており、それらの熱を逃がすようにヒートシンクが備えられている。ヒートシンクは筐体内の開放空間に設けられており、一方の面が密閉空間のパワーモジュールに接し、他方の放熱面に設けられた多数のフィンによって空気に熱を逃がしている。
　この種の先行技術として、基板に固定されたヒートシンクの上部と下部に支え金具を取り付け、基板と支え金具を筐体の上部と下部に設けられたガイドレールに沿って挿入するものがある（例えば、特許文献１参照）。
日本国　特開２０１６－１７８１３２号公報
　しかし、上記先行技術は、基板に固定されたヒートシンクに取り付けた支え金具を筐体のガイドレールに沿って挿入するものであり、基板及びヒートシンクを板厚方向に挿入する構成ではない。そのため、ヒートシンクに基板が固定されて一体となった状態で、ヒートシンクを板厚方向に筐体内へ挿入する工夫について何ら記載されていない。
　一方、近年、制御装置の省スペース化によって筐体の小型化が図られている。しかし、例えば、ヒートシンクに基板を固定し、そのヒートシンクを筐体に取り付ける構造の制御装置の場合、ヒートシンクに固定された基板を筐体内に挿入して取り付ける作業が、筐体の狭隘な部分における繊細な作業になることがある。
　そこで、本発明は、基板が固定されたヒートシンクを筐体の開口部へ板厚方向に適切に挿入できる制御装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係る制御装置は、筐体と、前記筐体の内部に設けられ、開口部を有する固定フランジと、前記固定フランジに周囲が接した状態で固定されるヒートシンクと、前記ヒートシンクに固定され、前記開口部を通過する大きさに形成された基板と、を備え、前記ヒートシンクは、前記基板が固定された面から前記開口部に前記固定フランジの板厚方向に挿入する際に、前記開口部に沿って前記固定フランジの板厚方向に案内される被案内部を有している。
　この構成により、基板が固定されたヒートシンクを、基板が固定された面から筐体の開口部に固定フランジの板厚方向に挿入する際に、ヒートシンクの被案内部を開口部に沿って移動させることで適切な位置に挿入することができる。よって、基板が固定されたヒートシンクを筐体の固定フランジに効率良く挿入することができる。
　また、前記ヒートシンクはダイカストで一体成型されており、前記被案内部は前記ヒートシンクの成型時に前記基板の周縁部よりも外方向となる位置に一体的に形成されていてもよい。
　このように構成すれば、ヒートシンクを成型する際に被案内部を一体形成することができる。よって、被案内部を備えさせることが容易にできる。
　また、前記被案内部は、基部から先端部に向けて先細状に形成されていてもよい。
　このように構成すれば、ヒートシンクを基板が固定された面から開口部に挿入する際に、被案内部は先細状の先端部から固定フランジに挿入されるので挿入が容易であり、挿入した被案内部を開口部に沿って基部まで挿入することで、ヒートシンクを固定フランジの所定位置に配置できる。
　また、前記被案内部は、前記基板の周縁部近傍に設けられた部品よりも高く形成されていてもよい。
　このように構成すれば、ヒートシンクを基板が固定された面から開口部に挿入する際に、挿入位置がずれたとしても被案内部が固定フランジに当接して基板の周縁部近傍に設けられた電子部品などの部品が固定フランジに当接することを防止できる。
　また、前記ヒートシンクは外形が矩形状に形成され、前記被案内部は、前記ヒートシンクの少なくとも対角位置の２箇所に備えられていてもよい。
　このように構成すれば、矩形状のヒートシンクの少なくとも対角位置の２箇所に備えられた被案内部により、ヒートシンクを開口部に沿って板厚方向に適切に案内することができる。
　本発明によれば、基板が固定されたヒートシンクを筐体の開口部へ挿入する際に、ヒートシンクを被案内部によって適切な位置に挿入することが容易に可能となる。
図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置のヒートシンクに基板を固定した状態を示す側面図である。 図２は、図１に示すヒートシンクの上面図である。 図３は、図１に示すヒートシンクの下面図である。 図４は、図１に示すヒートシンクの被案内部を示す拡大図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は上面図、（Ｃ）はIV矢視図である。 図５は、図１に示すヒートシンクを固定する制御装置の筐体を示す下面図である。 図６は、図５に示す筐体にヒートシンクを挿入するときの被案内部による案内状態を示す側面視の断面図である。 図７は、図６に示すヒートシンクを挿入するときの被案内部の図面であり、（Ａ）は挿入前の状態を示す拡大断面図、（Ｂ）は挿入後の状態を示す拡大断面図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、放熱面１３のほぼ全面に複数枚のフィン１２が設けられたヒートシンク１０を例に説明する。ヒートシンク１０は一例であり、フィン１２の大きさ、位置、枚数などは、この例に限定されるものではない。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における上下左右方向の概念は、図１に示すヒートシンク１０を側面視した状態における上下左右方向の概念と一致するものとする。
　（ヒートシンクの構成）
　図１は、一実施形態に係る制御装置のヒートシンク１０に基板３０を固定した状態を示す側面図である。図２は、図１に示すヒートシンク１０の上面図であり、図３は、図１に示すヒートシンク１０の下面図である。この実施形態では、基板３０が固定された状態のヒートシンク１０を、単にヒートシンク１０という場合もある。図示は省略しているが、基板３０は、裏側に設けられたパワーモジュールがヒートシンク１０に接触した状態で固定されている。
　ヒートシンク１０は、平面視の外形が矩形状となっているベース部１１と、ベース部１１の放熱面１３から突出するように設けられた複数のフィン１２とを有している。図示するヒートシンク１０は、左右方向に流れる空気で冷却される。なお、フィン１２の枚数、大きさ、設ける位置などは一例であり、基板３０の放熱位置に必要な大きさのフィン１２を必要枚数設ければよく、この実施形態に限定されるものではない。例えば、放熱面１３の一部に複数枚のフィン１２を設けたものも含まれる。ベース部１１には、フィン１２が設けられた放熱面１３と反対面に、基板３０を固定するための複数の脚部１４と、複数の被案内部２０とが設けられている。
　基板３０は、脚部１４にビス３１で固定されている。基板３０の上面には、電子部品などの部品３２が複数設けられている。また、この実施形態の基板３０には、中央部分に筐体２内に設けられているボード６０（図６に一部を示す）に差し込むスロット３３が設けられている。基板３０の大きさは、後述する筐体２の開口部５よりも若干小さく形成されている。
　被案内部２０は、この実施形態では、ベース部１１の四隅に所定高さで突設されている。被案内部２０は、後述するように、ヒートシンク１０を基板３０側から固定フランジ３の開口部５に挿入する際に、開口部５に沿ってヒートシンク１０を板厚方向に案内する。また、ヒートシンク１０はダイカストで一体成型されており、被案内部２０はヒートシンク１０の成型時に一体的に形成されている。よって、ヒートシンク１０を成型する際に被案内部２０を端部付近に備えさせることが容易にできる。ヒートシンク１０は、被案内部２０が固定フランジ３の開口部５に沿って案内されるため、基板３０は四隅の被案内部２０で形成される外形よりも若干小さい大きさとすることができる。なお、被案内部２０は、矩形状のヒートシンク１０の少なくとも対角位置の２箇所にあれば、固定フランジ３の開口部５に沿って適切に案内することができる。
　また、被案内部２０は、基板３０の上面における周縁部近傍に設けられた電子部品などの部品３２よりも高く形成されている。この例では、ベース部１１から部品３２の上端までが高さＨ１であるのに対して、ベース部１１から被案内部２０の上端までが高さＨ２となっている。これにより、後述するように、ヒートシンク１０を基板３０側から開口部５に挿入する際に、位置がずれたとしても被案内部２０が固定フランジ３に当接して基板３０に設けられた部品３２が固定フランジ３に当接することを防止できる。
　ベース部１１には、被案内部２０のさらに外方に固定穴１５が設けられている。固定穴１５の部分の放熱面１３側にボス部４０が設けられている。
　（被案内部の詳細）
　図４は、図１に示すヒートシンク１０の被案内部２０を示す拡大図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は上面図、（Ｃ）はIV矢視図である。被案内部２０は、ベース部１１と一体成型されており、ベース部１１の放熱面１３と反対面に突出するように設けられている。この実施形態の被案内部２０は、平面視が台形状の断面に形成されている。この実施形態の被案内部２０は、ベース部１１と連なる基部２１が大きな台形状で、先端部２２に向けて小さな台形状となる先細状に形成されている。図では誇張した先細状となっている。被案内部２０を、先端部２２が先細状となるようにすれば、後述するように、ヒートシンク１０を基板３０側から開口部５に挿入する際に、被案内部２０は先細状の先端部２２から固定フランジ３の開口部５へ容易に挿入することができる。そして、挿入した被案内部２０を開口部５に沿って基部２１まで挿入することで、ヒートシンク１０を固定フランジ３の所定位置に配置した状態にできる。
　しかも、この実施形態では、ヒートシンク１０をダイカストで一体成型する際に、被案内部２０を一体的に形成しているため、被案内部２０をヒートシンク１０の四隅の周縁部近傍に備えさせることが容易にできる。すなわち、被案内部２０をヒートシンク１０と一体成型することで、基板３０の大きさに対して隙間Ｓ（例えば、数ｍｍ）をあけた位置に被案内部２０を設けることが容易にできる。よって、開口部５の大きさを基板３０の大きさに対して僅かに大きな寸法とすることができ、ヒートシンク１０の大きさ及び筐体２の大きさを適切な大きさにすることができる。ヒートシンク１０には、固定ビス５０（図６）を取り付けるボス部４０も一体成型されている。
　なお、被案内部２０の断面形状は台形状に限定されるものではなく、例えば、四角状、丸状などでもよい。開口部５の形状などに応じて適切な形状を採用すればよい。
　（制御装置の筐体）
　図５は、図１に示すヒートシンク１０を固定する制御装置１の筐体２を示す下面図である。図示する筐体２は、ロボット制御装置（ロボットコントローラ）の筐体２であるが、内部の構成に関しては記載を省略し、模式的に示している。筐体２は、矩形状に形成されており、上下方向の中間部分に仕切板となる固定フランジ３が設けられている。固定フランジ３の上方が密閉空間６となり、下方が開放空間７となる（図６）。固定フランジ３には、中央部分に開口部５が設けられている。開口部５の大きさは、ヒートシンク１０に固定された基板３０の通過が可能な大きさで、ヒートシンク１０は周囲が固定フランジ３に接して通過できない大きさとなっている。
　そして、固定フランジ３には、開口部５の四隅にヒートシンク１０の被案内部２０を案内する案内部４が設けられている。この例では、被案内部２０が台形状の断面であるため（図４（Ｂ））、その台形状に沿う形状となっている。また、固定フランジ３の案内部４の外方には、ヒートシンク１０を固定する固定ビス５０（図６）をねじ込むねじ部５５が設けられている。開口部５は、ヒートシンク１０のベース部１１が固定フランジ３に固定されることで塞がれる。開口部５をヒートシンク１０で塞ぐことで、筐体２の内部に密閉空間６が形成される（図６）。
　図５では、密閉空間６に設けられたコネクタ８と、開放空間７に設けられた冷却ファン９のみを図示し、密閉空間６及び開放空間７に設けられる他の構成（例えば、パワーユニット、配線など）の記載を省略している。
　（被案内部による案内状態）
　図６は、図５に示す筐体２にヒートシンク１０を挿入するときの被案内部２０による案内状態を示す側面視の断面図である。図７は、図６に示すヒートシンク１０を挿入するときの被案内部２０の拡大図であり、（Ａ）は挿入前の状態を示す拡大断面図、（Ｂ）は挿入後の状態を示す拡大断面図である。
　上記したように、筐体２の固定フランジ３には開口部５が設けられており、開口部５の四隅にはヒートシンク１０の被案内部２０を案内する案内部４が設けられている。
　基板３０が固定されたヒートシンク１０を筐体２に固定する場合、ヒートシンク１０のフィン１２の方を持って、基板３０側を開口部５に向けて移動させる。そして、基板３０を開口部５に挿入する際には、ヒートシンク１０の隅部に設けられた被案内部２０を、先細状の先端部２２から開口部５に挿入する（図７（Ａ））。この時、仮にヒートシンク１０の位置が開口部５の位置に対してずれていたとしても、被案内部２０が固定フランジ３に当接して、基板３０に設けられた部品３２が固定フランジ３に当接することを防止できる。すなわち、この実施形態では、被案内部２０の高さＨ２が基板３０の上面に設けられた電子部品などの部品３２の高さＨ１よりも高くなっている。このため、ヒートシンク１０を挿入する位置が開口部５からずれたとしても（図７（Ａ）に示す二点鎖線の状態）、高い被案内部２０が固定フランジ３に当接して部品３２が固定フランジ３に当接することを防止できる。
　被案内部２０が固定フランジ３の開口部５に挿入されたヒートシンク１０は、被案内部２０を案内部４に沿って基部２１まで押し込むことで、固定フランジ３の所定位置に配置することができる（図７（Ｂ））。すなわち、ヒートシンク１０を基板３０側から開口部５に挿入する際に、先細状の先端部２２から固定フランジ３に沿わせて挿入し、ヒートシンク１０が固定フランジ３に接した状態でヒートシンク１０の位置決めができる。しかも、基板３０は適切な位置で挿入されるため、密閉空間６となる位置に設けられているボード６０をスロット３３に差し込むことができる（図６に示す二点鎖線）。その後、ヒートシンク１０は、ボス部４０から挿入する固定ビス５０を固定フランジ３のねじ部５５に螺合することで筐体２に固定することができる。
　よって、基板３０が固定されたヒートシンク１０を筐体２の固定フランジ３に設けられた開口部５に挿入する作業を効率良く行うことができる。しかも、ヒートシンク１０の被案内部２０の高さＨ２を、基板３０の周縁部近傍に設けられた部品３２の高さＨ１より高くしておくことで、筐体２の閉鎖空間となっている固定フランジ３の開口部５にヒートシンク１０を挿入する時に位置が多少ずれたとしても、基板３０の部品３２を固定フランジ３に当接させることがない。
　このように、上記制御装置１によれば、基板３０が固定されたヒートシンク１０を基板３０側から筐体２の固定フランジ３に設けられた開口部５に板厚方向に挿入する際に、ヒートシンク１０の隅部に備えられた被案内部２０を開口部５の案内部４に沿って板厚方向に移動させることで適切な位置に挿入することが効率良くできる。よって、基板３０が固定されたヒートシンク１０を筐体２の固定フランジ３に効率良く固定することができる。
　しかも、ヒートシンク１０をダイカストで一体成型するときに被案内部２０も一体成型することで、被案内部２０をヒートシンク１０の端部付近に設けることができるので、基板３０に対するヒートシンク１０の大きさを適切にして、筐体２の大きさを抑えた制御装置１を構成することができる。
　（その他の変形例）
　上記した実施形態では、台形状断面の被案内部２０を例に説明したが、被案内部２０の断面形状は限定されるものではなく、例えば、三角形状断面、円形状断面、楕円形状断面などでもよく、上記した実施形態に限定されるものではない。
　また、上記した実施形態では、平面視が矩形状のヒートシンク１０を例に説明したが、ヒートシンク１０の平面視形状も限定されるものではなく、多角形状、楕円形状などでもよく、上記した実施形態に限定されるものではない。
　さらに、上記した実施形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。
　　　　　１　制御装置
　　　　　２　筐体
　　　　　３　固定フランジ
　　　　　４　案内部
　　　　　５　開口部
　　　　　６　密閉空間
　　　　　７　開放空間
　　　　１０　ヒートシンク
　　　　１２　フィン
　　　　１１　ベース部
　　　　１３　放熱面
　　　　１５　固定穴
　　　　２０　被案内部
　　　　２１　基部
　　　　２２　先端部
　　　　３０　基板
　　　　３２　部品（電子部品など）
　　　　４０　ボス部
　　　　５０　固定ビス
　　　　Ｈ１　高さ（部品上端）
　　　　Ｈ２　高さ（被案内部上端）
 

Claims (5)

  1. 　筐体と、
    　前記筐体の内部に設けられ、開口部を有する固定フランジと、
    　前記固定フランジに周囲が接した状態で固定されるヒートシンクと、
    　前記ヒートシンクに固定され、前記開口部を通過する大きさに形成された基板と、を備え、
    　前記ヒートシンクは、前記基板が固定された面から前記開口部に前記固定フランジの板厚方向に挿入する際に、前記開口部に沿って前記固定フランジの板厚方向に案内される被案内部を有している、
    ことを特徴とする制御装置。
  2. 　前記ヒートシンクはダイカストで一体成型されており、
    　前記被案内部は前記ヒートシンクの成型時に前記基板の周縁部よりも外方向となる位置に一体的に形成されている、
    請求項１に記載の制御装置。
  3. 　前記被案内部は、基部から先端部に向けて先細状に形成されている、
    請求項１又は２に記載の制御装置。
  4. 　前記被案内部は、前記基板の周縁部近傍に設けられた部品よりも高く形成されている、
    請求項１～３のいずれか１項に記載の制御装置。
  5. 　前記ヒートシンクは外形が矩形状に形成され、
    　前記被案内部は、前記ヒートシンクの少なくとも対角位置の２箇所に備えられている、
    請求項１～３のいずれか１項に記載の制御装置。
     
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003235112A (ja) * 2001-12-07 2003-08-22 Toshiba Transport Eng Inc 電力変換装置
JP2004248426A (ja) * 2003-02-14 2004-09-02 Sumitomo Wiring Syst Ltd パワーモジュール及びその製造方法
JP2017045788A (ja) * 2015-08-25 2017-03-02 ファナック株式会社 モータ駆動装置の取り付けが容易なモータ駆動装置を備える装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004349345A (ja) * 2003-05-20 2004-12-09 Denso Corp 電子制御装置
JP2007165423A (ja) 2005-12-12 2007-06-28 Yaskawa Electric Corp 電子機器装置
CN101778553A (zh) 2009-01-12 2010-07-14 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 散热器
JP5321182B2 (ja) 2009-03-24 2013-10-23 凸版印刷株式会社 ヒートシンク付き基板及び筐体
JP5439309B2 (ja) * 2010-07-28 2014-03-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
WO2012105353A1 (ja) * 2011-01-31 2012-08-09 トヨタ自動車株式会社 電力制御装置の搭載構造
JP2013114782A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Sanyo Electric Co Ltd 電池パック
CN103999343B (zh) * 2012-01-13 2017-05-10 富士电机株式会社 功率转换装置
JP2014093414A (ja) * 2012-11-02 2014-05-19 Hitachi Automotive Systems Ltd 電子制御装置
CN205256734U (zh) * 2015-12-28 2016-05-25 苏州蒂勒智能科技有限公司 一种手机贴膜器
JP2017195663A (ja) * 2016-04-18 2017-10-26 アスモ株式会社 モータ装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003235112A (ja) * 2001-12-07 2003-08-22 Toshiba Transport Eng Inc 電力変換装置
JP2004248426A (ja) * 2003-02-14 2004-09-02 Sumitomo Wiring Syst Ltd パワーモジュール及びその製造方法
JP2017045788A (ja) * 2015-08-25 2017-03-02 ファナック株式会社 モータ駆動装置の取り付けが容易なモータ駆動装置を備える装置

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