具备包含散热器的冷却构造部的伺服放大器的制造方法
【专利摘要】本发明提供具备包含散热器的冷却构造部的伺服放大器。该伺服放大器，具备：框体；配置于上述框体内的发热源；以及包含配置于上述框体内且与上述发热源热连接的散热器的散热构造部。另外，上述散热器具有从与上述发热源热连接的上述散热器的连接面以外的表面的至少一部分延伸的散热片，上述散热器的上述连接面以外的表面的至少一部分与上述框体的表面之间热连接。
【专利说明】具备包含散热器的冷却构造部的伺服放大器
【技术领域】
[0001]本发明涉及具备包含散热器的冷却构造部的伺服放大器。
【背景技术】
[0002]一般的伺服放大器具备对存在于伺服放大器的框体内的发热源进行冷却的冷却单元，例如散热器、风扇马达。并且，为了使冷却作用提高，采用使散热器的表面积或体积增大、使风扇马达的转速增大、或是使用传热部件使热移动至设置于离开发热源的位置的冷却构造体的方法。
[0003]在JP-A-2009-111310中公开有如下冷却方法，即、通过在发热源和收纳电子设备的金属制机壳之间介有传热部件来冷却电子设备的冷却方法。
[0004]为使散热器的表面积或体积增大，需要发热源的周围有足够的空间。但是，伺服放大器的框体内空间预先受限的情况较多，通过散热器的设计变更而进行散热效果的改善受到限制。在增大风扇马达的转速以使散热效果提高的情况下，存在随着转速的增大而使风扇马达的寿命缩短的倾向。
[0005]另外，如JP-A-2009-111310所公开的那样，在将使用传热部件使热移动至离开发热源的位置的冷却构造部的技术应用于包含发热量较大的功率半导体的伺服放大器的情况下，因为发热源与机壳之间的距离比较大，所以存在不能取得足够的冷却效果的情况。在这种情况下，需要由热导管等昂贵的冷却单元来形成传热部件，导致伺服放大器的成本提闻。
【发明内容】
[0006]因此，期望具备廉价且具有有效的散热作用的冷却构造部的伺服放大器。
[0007]根据本发明的第一方案，伺服放大器具备:框体；配置于上述框体内的发热源；以及包含配置于上述框体内且与上述发热源热连接的散热器的散热构造部，其中，上述散热器具有从与上述发热源热连接的上述散热器的连接面以外的表面的至少一部分延伸的散热片，上述散热器的上述连接面以外的表面的至少一部分与上述框体的表面之间热连接。
[0008]根据本发明的第二方案，在第一方案的伺服放大器的基础上，与上述框体热连接的上述散热器的第一连接面由与上述框体表面对置的上述散热片的表面形成，并且相对于与上述发热源热连接的上述散热器的第二连接面垂直地延伸。
[0009]根据本发明的第三方案，在第二方案的伺服放大器的基础上，与上述散热器热连接的上述框体的连接面由上述框体的内表面形成，上述散热器的上述第一连接面与上述框体的上述连接面相互平行地延伸。
[0010]根据本发明的第四方案，在第一方案的伺服放大器的基础上，与上述框体热连接的上述散热器的第一连接面由与上述框体的表面对置的上述散热片的表面形成，并且相对于与上述发热源热连接的上述散热器的第二连接面平行地延伸。
[0011]根据本发明的第五方案，在第四方案的伺服放大器的基础上，与上述散热器热连接的上述框体的连接面由上述框体的内表面形成，上述散热器的上述第一连接面与上述框体的上述连接面相互垂直地延伸。
[0012]根据本发明的第六方案，在第一方案至第五方案中任一方案的伺服放大器的基础上，与上述散热器以及上述框体另设的传热部件介于上述散热器以及上述框体之间。
[0013]根据本发明的第七方案，在第一方案至第五方案中任一方案的伺服放大器的基础上，上述散热器与上述框体相互直接连接。
[0014]根据本发明的第八方案，在第一方案至第七方案中任一方案的伺服放大器的基础上，上述散热器以及上述框体中的至少一方具有向上述散热器以及上述框体的另一方突出的突出部，且上述散热器以及上述框体经由该突出部热连接。【专利附图】
【附图说明】
[0015]参照附图所表示的本发明的举例表示的实施方式的详细说明，能够使本发明的上述或其他的目的、特征以及优点变得更明确。
[0016]图1是表示本发明的伺服放大器的基本构成的立体图。
[0017]图2A是表示本发明第一实施方式的伺服放大器的立体图。
[0018]图2B是表示图2A所示的伺服放大器的主视图。
[0019]图2C是表示图2A所示的伺服放大器的剖视图。
[0020]图3A是表示本发明第二实施方式的伺服放大器的立体图。
[0021]图3B是表示图3A所示的伺服放大器的主视图。
[0022]图3C是表示图3A所示的伺服放大器的剖视图。
[0023]图4是表示本发明第三实施方式的伺服放大器的剖视图。
[0024]图5A是表示本发明的第四实施方式的伺服放大器的立体图。
[0025]图5B是表示图5A所示的伺服放大器的主视图。
[0026]图5C是表示图5A所示的伺服放大器的剖视图。
[0027]图6A是表示本发明第五实施方式的伺服放大器的立体图。
[0028]图6B是表示图6A所示的伺服放大器的主视图。
[0029]图6C是表示图6A所示的伺服放大器的仰视图。
[0030]图7A是表示安装了本发明的伺服放大器的强电盘的立体图。
图7B是表不图7A所不的强电盘的侧视图。
[0031]图8是表示本发明的伺服放大器的变形例的剖视图。
【具体实施方式】
[0032]以下，参照附图来说明本发明的实施方式。为了有助于对本发明的理解，从实际应用的形态适当地变更图示的实施方式的构成要素的比例尺。
[0033]图1是表示本发明的伺服放大器10的基本构成的立体图。伺服放大器10具备由第一框体部件12以及第二框体部件14形成的框体、以及收纳于该框体内的未图示的发热源例如功率半导体。第一框体部件12具有中空的长方体形状，并在与第二框体部件14对置的表面开口。第二框体部件14为板状部件，并以覆盖第一框体部件12的开口部的方式安装在第一框体部件12上。第二框体部件14形成为比第一框体部件12的开口部更大，并且在将伺服放大器10安装在支撑构造体(未图示)上时也用作螺旋夹用的安装面。但是，框体的形状以及构造不限定于本说明书所公开的具体例子。例如，虽然以伺服放大器的框体由第一框体部件12以及第二框体部件14形成的实施方式为例进行以下说明，但是也可以使用一体地成形的框体。
[0034]伺服放大器10具有使从发热源产生的热散逸的散热构造部。散热构造部具备散热器20以及介于散热器20和第二框体部件14之间的传热单元16。虽然在图1中省略，但是散热器20还具有从与发热源连接的连接面以外的表面的至少一部分延伸的散热片。根据伺服放大器10的散热构造部，从发热源产生的热由散热器20散逸，并且经由散热器20以及传热单元16向伺服放大器10的框体(第二框体部件14)传递。由此，在发热源附近得到由散热器20所得到的冷却作用的同时，还得到由位于离开发热源的位置的框体所得到的冷却作用。
[0035]图2A是表示本发明第一实施方式的伺服放大器10的立体图。图2B是表示图2A所示的伺服放大器10的主视图。图2C是表示图2A所示的伺服放大器10的剖视图。在图2A、图2B以及图2C中，切除了第一框体部件12的一部分，使得能够实际观察伺服放大器10的内部结构。
[0036]在第一框体部件12的内表面上安装有印制电路板18。在框体上设有用于安装印制电路板18的突起22。另外，在印制电路板18上安装有功率半导体24 (图2C)。
[0037]如结合图1所述，散热器20具有多个冷却片26。如图2C所示，冷却26相对于与功率半导体24连接的散热器20的连接面20a垂直地延伸。在这些冷却片26中，在图2C的最右侧、即以与第二框体部件14对置的方式设置的冷却片26的侧面连接有传热部件30。散热器20可由导热率较高的材料例如铝、铜或它们的合金形成。此外，与第二框体部件14对置地设置的冷却片26a也可以具有比其他的冷却片26更大的厚度。在这种情况下，从功率半导体24通过散热器20能够传递至第二框体部件14的热量增大，因此提高由伺服放大器10的框体所得到的散热作用。
[0038]用作来自功率半导体24的传热路径的散热器20的连接面20a优选相对于伺服放大器10框体的窄幅的表面垂直地形成。在图示的实施方式的情况下，散热器20的连接面20a相对于第二框体部件14的壁面14a垂直地形成。换言之，连接面20a相对于第一框体部件12的表面平行地延伸。这样一来，能够适当地决定散热器20的连接面20a的尺寸以及冷却片26的厚度，使得能够得到来自散热器20表面的足够的散热作用。另一方面，在连接面20a相对于框体的窄幅的表面(即第二框体部件14的壁面14a)平行地配置的情况下，因为散热器20与功率半导体24之间的接触面积变小，所以需要延长片长度等的处理。并且，片的长度若超过适当的长度则有热传递不到前端的情况，在这种情况下，散热效率低下。
[0039]传热部件30设于冷却片26a和第二框体部件14之间。由此，经由传热部件30使散热器20和第二框体部件14相互热连接。传热部件30可由导热率较高的材料例如铝、铜或它们的合金形成。传热部件30与散热器20以及第二框体部件14可通过任意已知的方法例如螺旋夹等连接。也可以在部件之间给与导热性润滑油，使得各部件不形成间隙。
[0040]根据具有如上所述结构的伺服放大器，能够得到来自设于发热源附近的散热器的表面的第一散热作用，并且经由散热器以及传热部件向框体传递热，能够得到来自框体表面的第二散热作用。因此，即使在伺服放大器的框体内的空间受限的情况下，也能够得到可靠性较高的有效的散热效果。另外，因为不需要热导管等昂贵的冷却单元，所以能够提供廉价的伺服放大器。[0041]特别地，在第一实施方式中，即使在由于印制电路板的配置以及发热源的配置受到限制等主要原因而不能在框体的壁面附近设置散热器的情况下，散热器以及框体也经由另设的传热部件而在散热器和框体之间传递热。这种另设的传热部件易于与周围的部件配合而改变形状，并且可廉价地制造。另外，能够容易地变更传热部件的形状，使其分别与散热器以及框体的连接工序变得容易。
[0042]接下来，说明与上述实施方式不同的本发明的其他的实施方式。在以下的说明中，对与已述内容重复的事项进行适当省略。另外，对相同或对应的构成要素使用相同的附图标记。
[0043]图3A是表示本发明第二实施方式的伺服放大器50的立体图。图3B是表示图3A所示的伺服放大器50的主视图。图3C是表示图3A所示的伺服放大器50的剖视图。在本实施方式中，伺服放大器50的散热器20直接连接于第二框体部件14的壁面14a。因此，与第二框体部件14对置地延伸的冷却片26a的侧面用作散热器20的与第二框体部件14连接的连接面20b。根据这种构成，因为能够省略第一实施方式的另设的传热部件，所以能够省略组装传热部件所需的工序，从而削减制造成本。
[0044]图4是表示本发明第三实施方式的伺服放大器60的剖视图。本实施方式的伺服放大器60的立体图以及主视图分别与图2A以及图2B相同故而省略。在本实施方式中，形成有从第二框体部件14的壁面14a朝向散热器20突出的突出部62。并且，该突出部62与散热器20的连接面20b相互连接。散热器20与突出部62之间的连接例如通过螺旋夹来进行。根据这样的构成，即使不使用第一实施方式的传热部件等的追加部件，也能够将从功率半导体24产生的热通过散热器20传递至第二框体部件14。因此，不需要组装传热部件的工序，能够削减制造成 本。
[0045]图5A是表不本发明第四实施方式的伺服放大器70的立体图。图5B是表不图5A所示的伺服放大器70的主视图。图5C是表示图5A所示的伺服放大器70的剖视图。在本实施方式中，散热器20具有从与第二框体部件14对置的冷却片26a的侧面的一部分朝向第二框体部件14突出的突出部72。并且，突出部72的、与第二框体部件14对置的面用作连接散热器20与第二框体部件14的连接面20b。根据这样的构成，也不需要第一实施方式的传热部件，简化组装工序，可削减制造成本。
[0046]图6A是表不本发明第五实施方式的伺服放大器80的立体图。图6B是表不图6A所示的伺服放大器80的主视图。图6C是表示图6A所示的伺服放大器80的仰视图。在本实施方式中，散热器20和第二框体部件14由热导管82热连接。更具体来说，在第二框体部件14的壁面14a上借助于受热块84安装有热管82，由此，从功率半导体24产生的热通过热导管82传递至第二框体部件14。
[0047]这样一来，在需要使由框体得到的散热效果提高的情况下，可以将热导管用作热连接散热器与框体的传热部件。另外，也以使用比铜导热率更高的碳纤维制传热部件来代替热导管。
[0048]图7A是表示安装有本发明的伺服放大器10的强电盘100的立体图。图7B是表示图7A所示的强电盘100的侧视图。图7A中虚线所示的伺服放大器10收纳于强电盘100的框体102内。伺服放大器10的第二框体部件14被螺旋紧固于强电盘100的框体102的内壁面。根据这样的构成，从发热源产生的热经由散热器20、传热单元16以及第二框体部件14向强电盘100的框体102传递。据此，热也会从强电盘100的框体102的表面散逸。
[0049]虽然结合图4以及图5A?图5C对形成从第二框体部件以及散热器的一方向另一方突出的突出部的例子进行了说明，但是所述第二框体部件以及散热器双方均可以具有向另一方突出的突出部。图8是表示该变形例的伺服放大器90的剖视图。在这种情况下，从第二框体部件14突出的突出部62’和从散热器20突出的突出部72’借助于螺钉92等任意已知的固定方法相互连接。由此，散热器20和第二框体部件14会热连接。具体来说，散热器20的突出部72’在相对于与功率半导体24的连接面20a平行地延伸的第一表面94上，与第二框体部件14的突出部62’的第二表面96连接。再有，散热器20的突出部72’在相对于第一表面94垂直延伸的第三表面95上与第二框体部件14的突出部62’的第四表面98连接。根据这样的构成，从散热器20传递至第二框体部件14的热会通过第一表面94与第二表面96之间的第一路径以及第三表面95与第四表面98之间的第二路径的双方，从而使散热作用提高。此外，也可以自在第三表面95和第四表面98之间形成有间隙而不形成第二路径。再有，在代替的变形例中，也可以在上述的两个突出部62’、72’之间介有另设的传热部件。
[0050]这样一来，根据本发明，通过在发热源附近的空间设置散热器，能够得到来自散热器表面的第一散热作用，并且通过将散热器与框体热连接，能够得到来自伺服放大器框体的表面的第二散热作用。再有，能够从按照需要支撑伺服放大器的支撑构造体、例如上述的强电盘的框体表面得到第三散热作用。因此，即使框体内的空间受限也能得到可靠性较高、效率较高的散热作用。另外，因为能够省略热管等昂贵的冷却单元，所以能够削减成本。
[0051]本发明中，虽然没必要使用风扇发达，但即使是使用风扇马达的情况，也具有能够将风扇马达的转速抑制得较低的优点。因此，能够防止因转速增大而引起的风扇马达的寿命缩短，提高可靠性。另外，因为没有必要在离开发热源的位置设置冷却构造体，所以能够使伺服放大器小型化。即使是另设冷却构造体的情况，也因为能够使用廉价的传热部件而能够削减成本。
[0052]本发明具有如下效果。
[0053]根据采用上述构成的伺服放大器，从发热源产生的热会能够由设于发热源附近的具备片的散热器散逸，并且能经由散热器向伺服放大器的框体传递，并能从该框体的表面散逸。由此，提供一种伺服放大器，具备具有廉价且有效率的散热作用的冷却构造部。
[0054]以上，虽然说明了本发明的种种实施方式以及变形例，但是本领域技术人员应该明白也能够通过其他的实施方式以及变形例来实现本发明所要达到的作用效果。特别地，能够在不超出本发明的范围内对上述实施方式以及变形例的构成要素进行削减乃至置换，还能够附加已知的单元。另外，本领域技术人员应该明白能够通过将本说明书明示或暗示地公开的多个实施方式的特征任意地组合也能够实施本发明。
【权利要求】
1.一种伺服放大器(10、50、60、70、80、90)，其具备:框体(12、14);配置于上述框体(12、14)内的发热源(24);以及包含配置于上述框体(12、14)内且与上述发热源(24)热连接的散热器(20)的散热构造部，上述伺服放大器(10、50、60、70、80、90)的特征在于， 上述散热器(20)具有从与上述发热源(24)热连接的上述散热器(20)的连接面(20a)以外的表面的至少一部分延伸的散热片(26、26a), 上述散热器(20)的上述连接面(20a)以外的表面的至少一部分与上述框体(12、14)的表面之间热连接。
2.根据权利要求1所述的伺服放大器(10、50、60、70、80)，其特征在于， 与上述框体(14)热连接的上述散热器(20)的第一连接面(20b)由与上述框体(14)表面对置的上述散热片(26a)的表面形成，并且相对于与上述发热源(24)热连接的上述散热器(20)的第二连接面(20a)垂直地延伸。
3.根据权利要求2所述的伺服放大器(10、50、60、70、80)，其特征在于， 与上述散热器(20)热连接的上述框体(14)的连接面由上述框体(14)的内表面(14a)形成， 上述散热器(20)的上述第一连接面(20b)与上述框体(14)的上述连接面(14a)相互平行地延伸。
4.根据权利要求1所述的伺服放大器(90)，其特征在于， 与上述框体(14)热连接的上述散热器(20)的第一连接面由与上述框体(14)的表面(96)对置的上述散热片(26a)的表面(94)形成，并且相对于与上述发热源(24)热连接的上述散热器(20)的第二连接面(20a)平行地延伸。
5.根据权利要求4所述的伺服放大器(90)，其特征在于， 与上述散热器(20)热连接的上述框体(14)的连接面由上述框体(14)的内表面(95)形成， 上述散热器(20)的上述第一连接面与上述框体(14)的上述连接面(95)相互垂直地延伸。
6.根据权利要求1?5任一项所述的伺服放大器(10、80),其特征在于， 与上述散热器(20)以及上述框体(14)另设的传热部件(30、82)介于上述散热器(20)以及上述框体(14)之间。
7.根据权利要求1?5任一项所述的伺服放大器(50、60、70、90)，其特征在于， 上述散热器(20)与上述框体(14)相互直接连接。
8.根据权利要求1?7任一项所述的伺服放大器(60、70、90)，其特征在于， 上述散热器(20)以及上述框体(14)中的至少一方具有向上述散热器(20)以及上述框体(14)的另一方突出的突出部(62 ；72 ;62’、72’)，且上述散热器(20)以及上述框体(14)经由该突出部(62 ；72 ;62’、72’)热连接。
【文档编号】H05K7/20GK104010474SQ201410064692
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年2月25日 优先权日:2013年2月26日
【发明者】奥秋兼一 申请人:发那科株式会社