电动机驱动装置以及具备该电动机驱动装置的控制箱的制作方法

本发明涉及一种安装于控制箱、例如nc机床的强电控制箱的电动机驱动装置。特别是，本发明涉及一种电动机驱动装置以及具备该电动机驱动装置的控制箱，该电动机驱动装置具备电动机控制部、安装于电动机控制部的散热器以及对散热器进行冷却的风扇电动机，其中，风扇电动机以能够装卸的方式安装。

背景技术：

在安装在控制箱内的电动机驱动装置的电动机控制部处安装有用于散热的散热器。而且，通过将风扇电动机与散热器相邻地配置来提高散热器的冷却效果。

并且，为了防止控制箱内充满热气，有时在控制箱的后壁部形成孔或切口，在控制箱内配置电动机驱动装置的电动机控制部，仅使安装于电动机控制部的散热器借助安装部通过控制箱的后壁部的孔或切口而外置于控制箱。在该情况下，一般将对该散热器进行冷却的风扇电动机也配置在控制箱外。另外，后壁部的孔或切口被电动机控制装置的安装部堵住。

在大多数情况下，控制箱与建筑物的墙壁或其它机械等相邻地设置，因此在控制箱的后侧几乎不存在人能够通过那样的空间。因此，难以从控制箱的后侧访问风扇电动机来对风扇电动机进行更换和检查。

因此，提出了在控制箱的后壁部形成用于使散热器通过的第一孔并且形成风扇电动机能够通过的第二孔的技术(例如参照日本特开2009-27776号公报)。根据该提案，能够使处于控制箱的后侧的风扇电动机通过第二孔而移动到控制箱的前侧(正面)，来进行该风扇电动机的检查和更换。或者，还存在以下情况：在控制箱的后壁部开设散热器和鼓风机能够一起通过的孔，并且在电动机驱动装置的安装部形成鼓风机能够通过的孔。

此外，日本专利第5312012号公报和日本专利第3404907号公报中提出了以下构造：为了对装置进行维护，使设置于鼓风扇与发热部件之间的风道能够装卸。

然而，如上所述的以往技术存在以下那样的问题。下面，基于图6来说明以往技术的问题。图6是示意性地表示安装在控制箱内的以往的电动机驱动装置的主要部分的俯视图。

根据图6，安装在控制箱101内的电动机驱动装置的电动机控制部102安装于控制箱101的后壁部103的前表面103a。而且，在控制箱101的后壁部103形成有孔或切口103b。安装于电动机控制部102的散热器104通过孔或切口103b而配置于控制箱101外(特别是控制箱101的后侧)。而且，在配置于控制箱101的后侧的散热器104的上端配置有风扇电动机105。在这种构造中，为了从控制箱101的前侧(正面)进行风扇电动机105的装卸，需要使风扇电动机105通过控制箱101的后壁部103的孔或切口103b。为此，需要选定比控制箱101的后壁部103的切口103b小的风扇电动机105。也就是说，如图6所示，风扇电动机105的尺寸a不能比切口103b的尺寸b大，能够使用的风扇电动机受限。

技术实现要素：

本发明提供一种能够在确保散热器的冷却效果的同时将风扇电动机的尺寸选定得大的电动机驱动装置和具备该电动机驱动装置的控制箱(日语：制御盤)。

根据本发明的第一方式，提供一种电动机驱动装置，具备：

电动机控制部，其要配置在控制箱内；

安装部，其设置于电动机控制部的一侧，具有要朝向控制箱的前方的第一面和作为该第一面的相反面的第二面；

散热器，其安装于电动机控制部的一侧或安装部的第二面，吸收电动机控制部的热；

第一风道，其与安装部的第二面相向配置；

第二风道，其以与第一风道相向的方式配置于安装部的与配置有第一风道的一侧相反的一侧；以及

鼓风机，其配置在第二风道内，

其中，在第一风道与第二风道之间，形成有使第一风道外与第二风道内相互连通的第一开口部、以及使第一风道内与第二风道内相互连通的第二开口部，

第一风道设置为将散热器与第二开口部相互连结，

第二风道设置为将第一开口部与第二开口部相互连结，

鼓风机设置为从第一开口部向第二开口部产生空气的流动、或从第二开口部向第一开口部产生空气的流动。

根据本发明的第二方式，提供如下一种电动机驱动装置：在第一方式的电动机驱动装置中，第二风道和鼓风机以装卸自如的方式安装于所述第一面。

根据本发明的第三方式，提供如下一种电动机驱动装置：在第一方式或第二方式的电动机驱动装置中，鼓风机以装卸自如的方式安装于第二风道。

根据本发明的第四方式，提供如下一种电动机驱动装置：在第一方式至第三方式中的任一方式的电动机驱动装置中，第一风道以装卸自如的方式安装于散热器。

根据本发明的第五方式，提供如下一种电动机驱动装置：在第一方式至第四方式中的任一方式的电动机驱动装置中，第一风道形成为散热器的一部分。

根据本发明的第六方式，提供如下一种电动机驱动装置：在第一方式至第五方式中的任一方式的电动机驱动装置中，鼓风机以向与所述第一面平行的方向进行鼓风的方式配置在第二风道内。

根据本发明的第七方式，提供如下一种电动机驱动装置：在第一方式至第五方式中的任一方式的电动机驱动装置中，鼓风机以向与所述第一面交叉的方向进行鼓风的方式配置在第二风道内，并且该鼓风机的吸气部或排气部配置为与第二开口部相向。

根据本发明的第八方式，提供一种控制箱，具备第一方式至第七方式中的任一方式的电动机驱动装置，

在控制箱的后壁部形成有使散热器和第一风道这两方通过的切口或孔部，

在控制箱内，安装部固定于后壁部，并且散热器和第一风道这两方通过所述切口或所述孔部而配置在控制箱外，第一开口部经由所述切口或孔部而与第一风道外的空间连通。

根据附图所示的本发明的典型的实施方式的详细说明，本发明的这些目的、特征和优点以及其它目的、特征和优点会变得更加明确。

附图说明

图1是安装有第一实施方式的电动机驱动装置的控制箱的简略化的侧截面图。

图2是将图1所示的电动机驱动装置与控制箱的后壁部的一部分一起示出的放大立体图。

图3是示意性地示出第一实施方式的电动机驱动装置的纵截面图。

图4是示意性地示出第一实施方式的电动机驱动装置的变形例的纵截面图。

图5是示意性地示出第二实施方式的电动机驱动装置的纵截面图。

图6是示意性地表示安装在控制箱内的以往的电动机驱动装置的主要部分的俯视图。

具体实施方式

接着，参照附图来说明本发明的实施方式。在下面的附图中，对同样的构件标注同样的参照标记。为了易于理解，这些附图适当地变更了比例尺。另外，附图所示的方式是用于实施本发明的一个例子，本发明并不限定于图示的方式。

(第一实施方式)

图1是安装有第一实施方式的电动机驱动装置的控制箱的简略化的侧截面图。图2是将图1所示的电动机驱动装置与控制箱的后壁部的一部分一起示出的放大立体图。其中，在图2中，示出了将图1所示的风扇电动机和第二风道从电动机驱动装置的电动机控制部卸下后的状态。

如图1所示，安装有电动机驱动装置1的控制箱11与建筑物的墙壁12或其它机械相邻地设置。控制箱11例如是nc(numericalcontrol，数值控制)机床的强电控制箱，电动机驱动装置1例如具备用于对伺服电动机21进行控制的电动机控制部10、用于对控制部10进行冷却的散热器14、以及鼓风机20。

如图1所示，本实施方式的控制箱11的壳体具有相互平行地配置的前壁部11a和后壁部11b。后壁部11b配置为与建筑物的墙壁12相向。另一方面，前壁部11a例如包括具备透明窗的门，以使控制箱11的操作者能够对控制箱11内的电动机驱动装置1、未图示的仪器类和开关类等进行视觉识别和操作。

并且，在电动机驱动装置1的电动机控制部10的一侧设置有板状的安装部13，该安装部13用于将电动机控制部10安装于控制箱11的后壁部11b的前表面11b1。安装部13具有要朝向控制箱11的前方的第一面和作为第一面的相反面的第二面。而且，在安装部13的第二面安装有散热器14和第一风道15。第一风道15形成为散热器14的一部分。另一方面，优选的是，散热器14是与电动机控制部10的一侧大致对应的形状，以对电动机控制部10进行冷却。并且，优选的是，散热器14是铝或铜等导热性优异的金属。

散热器14在图1中被简略化地示出，但是例如具备隔开规定的间隔地配置且沿上下方向延伸的矩形形状的多个冷却片。当然，散热器14并不限定于具备那样的冷却片的散热器，只要起到从电动机控制部10向外部释放热的效果即可，可以是任意构造。例如，也可以通过在金属块的表面形成圆柱形状或圆锥形状的多个凸部来构成散热器14。

并且，根据图1和图2可知，在控制箱11的后壁部11b形成有切口或孔部16。而且，电动机控制部10配置在控制箱11内，而安装在电动机控制部10的安装部13上的散热器14和第一风道15通过切口或孔部16而配置在控制箱11外(特别是控制箱11的后侧)。为此，后壁部11b的切口或孔部16形成为比作为散热器14的一部分的第一风道15大。并且，安装部13形成为比该切口或孔部16大一圈。通过这样规定安装部13以及切口或孔部16的各尺寸，能够仅将散热器14外设于控制箱11，并且将电动机控制部10的安装部13抵接并固定于控制箱11的后壁部11b的前表面11b1。

因此，在想要清扫散热器14、第一风道15的情况下，清扫作业者也能够从控制箱11的前侧访问安装部13来将散热器14、第一风道15与安装部13一起装卸。

并且，如图2所示，在安装部13的比电动机控制部10靠上侧的部分，分别形成有从安装部13的第一面贯通到第二面的第一开口部17和第二开口部18。这些开口部17、18沿上下方向隔开规定的间隔地配置。而且，第一开口部17经由在控制箱11的后壁部11b上形成的切口或孔部16而与第一风道15外的空间连通。另一方面，第二开口部18与第一风道15内的散热器14的上方的空间连通。此外，图示的第一风道15覆盖散热器14的除了散热器14的下端以外的整体，但是并不限定于这样的形状。在本发明中，第一风道15只要至少具有将安装部13的第二面上的第二开口部18与处于第二开口部18的附近的散热器14的一端连结的形状即可。

再次参照图1，第二风道19通过未图示的螺栓等以装卸自如的方式安装于安装部13的第一面。也就是说，第二风道19相对于在控制箱11的后壁部11b的前表面11b1上固定的安装部13装卸自如。并且，在第二风道19内配置有作为鼓风机的风扇电动机20。

通过这种结构，在对风扇电动机20进行更换和检查的情况下，如图2所示，能够从控制箱11的前侧装卸第二风道19和风扇电动机20。并且，无需使风扇电动机20通过在控制箱11的后壁部11b或电动机控制部10的安装部13上形成的孔或切口等，因此能够自由地选定风扇电动机20的大小。

此外，关于风扇电动机20的安装，可以考虑以下方法：将风扇电动机20以装卸自如的方式固定于安装部13，将第二风道19以覆盖被固定的风扇电动机20的方式固定于安装部13。或者，可以考虑以下方法：将风扇电动机20以装卸自如的方式固定在第二风道19内，将固定有风扇电动机20的第二风道19安装于安装部13。根据后者的方法，能够将风扇电动机20与第二风道19同时卸下，因此与前者的方法相比能够减少作业。此外，在本实施方式中，风扇电动机20以向与安装部13的第一面平行的方向进行鼓风的方式设置在第二风道19内。在该情况下，风扇电动机20配置于第一开口部17与第二开口部18的中间。

并且，在本申请中，如图1所示，第二风道19形成为覆盖第一开口部17和第二开口部18这两方。由此，第二风道19的内侧空间与第一开口部17及第二开口部18这两方连通。另一方面，位于隔着安装部13与第二风道19相反的一侧的第一风道15的内侧空间仅与第二开口部18连通。根据这种结构，处于控制箱11外的第一风道15内的空气从安装部13的第二开口部18经由处于控制箱11内的第二风道19的内侧空间而从安装部13的第一开口部17流动到第一风道15外。或者，处于控制箱11外的第一风道15外的空气从安装部13的第一开口部17经由处于控制箱11内的第二风道19的内侧空间而从安装部13的第二开口部18流动到处于控制箱11外的第一风道15内。而且，通过利用第二风道19内的风扇电动机20生成这种流动，能够对第一风道15内的散热器14进行冷却。

因而，在本申请中，即使风扇电动机20不与散热器14相邻地配置，也能够进行散热器14的冷却。

在此，参照图3来说明对电动机驱动装置1的电动机控制部10进行冷却的动作。图3是示意性地示出第一实施方式的电动机驱动装置1的纵截面图。其中，为了易于理解图3，将电动机控制部10的截面简化为平坦的截面来表示。

当对风扇电动机20进行驱动时，产生如图3的箭头所示的空气的流动。具体地说，风扇电动机20配置为在第二风道19内产生向上的风。然后，当从第二风道19内的风扇电动机20的下侧的空间向其上侧的空间送风时，第一风道15的下端附近的空气经过散热器14而流动到第一风道15内的散热器14的上方的空间。此时，吸收了电动机控制部10的热的散热器14被冷却。然后，流动到第一风道15内的散热器14的上方的空间的空气从第二开口部18进入到第二风道19内，通过风扇电动机20而被送向上方。并且，被送到第二风道19内的风扇电动机20的上侧的空间的空气通过第一开口部17而被排出到控制箱11外。

另外，图4是示意性地示出上述的第一实施方式的电动机驱动装置1的变形例的纵截面图。其中，为了易于理解图4，将电动机控制部10的截面简化为平坦的截面来表示。

在图1至图3所示的第一实施方式中，在第二风道19内设置有一个风扇电动机20。但是，风扇电动机20的个数不限定为一个，也可以如图4所示那样变更电动机驱动装置1的结构。例如，如图4所示，也可以是，在第二风道19内设置有两个风扇电动机20，并且各风扇电动机20配置为在第二风道19内产生向上的风。当然，风扇电动机20的数量也可以是三个以上。另外，第二风道19的形状根据风扇电动机20的个数而变更。其中，优选的是，第二风道19形成为从第一开口部17经由风扇电动机20向第二开口部18引导风、或者从第二开口部18经由风扇电动机20向第一开口部17引导风。

通过如图4所示的变形例那样增加风扇电动机20的个数，能够提高散热器14对电动机控制部10的冷却效果。

此外，在图3和图4的各附图中，示出了风扇电动机20在第二风道19内产生向上的风的情形，但是也可以驱动风扇电动机20使之在第二风道19内产生向下的风。在该情况下，对散热器14进行冷却的风的流动与图3、图4所示的箭头的朝向相反。

另外，在第一实施方式中，如图2所示，两个开口部17、18沿上下方向隔开规定的间隔地配置，但是在本发明中，开口部17、18也可以沿横向隔开规定的间隔地配置。在该情况下，第二风道19内的空气的流动在第二风道19内成为水平方向的流动。

(第二实施方式)

接着，对第二实施方式进行说明。其中，在此，对与第一实施方式相同的结构要素使用相同的标记并省略说明。因此，下面仅说明与第一实施方式的结构要素的不同之处。

图5是示意性地示出第二实施方式的电动机驱动装置的纵截面图。其中，为了易于理解图5，将电动机控制部10的截面简化为平坦的截面来表示。

在上述的第一实施方式中，风扇电动机20设置为在第二风道19内向上或向下进行鼓风。与此相对，在第二实施方式中，如图5所示，风扇电动机20以向与安装部13的第一面交叉的方向进行鼓风的方式设置在第二风道19内。

并且，风扇电动机20以风扇电动机20的吸气部或排气部与第二开口部18相向的方式配置在第二风道19内。另外，优选的是，第二风道19形成为将从风扇电动机20送出的风引导至第一开口部17。其它结构与上述的第一实施方式相同(参照图1～图4)。

在第二实施方式的情况下，当对风扇电动机20进行驱动时，产生如图5中箭头所示的空气的流动。具体地说，风扇电动机20设置为：在第二风道19内向与安装部13的第一面交叉的方向、特别是远离安装部13的第二开口部18的方向(以图5的附图来看为从右至左)地进行鼓风。然后，当从风扇电动机20所对应的第二开口部18向第二风道19内的风扇电动机20的左侧的空间送风时，第一风道15的下端附近的空气经过散热器14而流动到第一风道15内的散热器14的上方的空间。此时，从电动机控制部10吸收了热的散热器14被冷却。然后，流动到第一风道15内的散热器14的上方的空间的空气通过第二开口部18后被风扇电动机20喷吹到第二风道19的内壁面。由此，喷吹出的空气沿着第二风道19的内壁面被送至第一开口部17，通过第一开口部17被排出到控制箱11外。

此外，在图5中，示出了风扇电动机20向远离安装部13的第二开口部18的方向(以图5的附图来看为从右至左)产生风的状态，但是也可以驱动风扇电动机20使之向接近安装部13的第二开口部18的方向(以图5的附图来看为从左至右)产生风。在该情况下，对散热器14进行冷却的风的流动与图5所示的箭头的朝向相反。

另外，在图5中，示出了将风扇电动机20的吸气部或排气部设置为与第二开口部18相向的状态，但是在本发明中，也可以将风扇电动机20的吸气部或排气部设置为与第一开口部17相向。

另外，在第二实施方式中，也与上述的第一实施方式同样地，通过使用第一风道15和第二风道19，能够利用配置在控制箱11内的风扇电动机20来对控制箱11外的散热器14进行冷却。由此，在对风扇电动机20进行更换和检查的情况下，能够从控制箱11的前侧装卸第二风道19和风扇电动机20。并且，无需使风扇电动机20通过在控制箱11的后壁部11b或电动机控制部10的安装部13上形成的孔、切口等，因此能够自由地选定风扇电动机20的大小。

(其它实施方式)

此外，在以上例示的第一实施方式和第二实施方式中，第二风道19和风扇电动机20配置于电动机控制部10的上侧，但是本发明并不限定于这种结构。也就是说，也可以是以下构造：将第二风道19和风扇电动机20配置于电动机控制部10的下侧，从散热器14的下部向上部送风、或者从上部向下部送风。

另外，优选的是，构成散热器14的未图示的冷却片或凸部形成为使空气沿上下方向通过。并且，若预先将第一风道15与散热器14一体化则组装变得容易。另外，散热器14既可以安装于安装部13的第二面，也可以是与安装部13一体的构造。

另外，在上述的各实施方式中，通过将设置于电动机控制部10的一侧的安装部13固定于控制箱11的后壁部11b的前表面11b1，来将电动机控制部10安装在控制箱11内。如图2、图3等所示，将这样的安装部13准备为能够从电动机控制部10分离的配件，使用该配件将电动机控制部10安装在控制箱11内。但是，在本申请发明中，安装部13例如也可以由凸缘那样的、电动机控制部10的一部分构成。在该情况下，将散热器14直接安装于电动机控制部10的一侧。

并且，在上述的各实施方式中，如图3～图5所示，第二风道19以覆盖第一开口部17和第二开口部18这两方的方式安装于安装部13。由此，第二风道19的内侧空间在控制箱11内成为密闭的状态。因此，例如具有如下效果：即使包含机床周围的尘埃、切削油等的控制箱11外的外部空气从控制箱11外经由第一开口部17或第二开口部18被导入至第二风道19内，这种脏的外部空气也不会被导入至控制箱11内。另外，为了更加提高该效果，优选的是，使密封构件介于第二风道19与安装部13之间来确保第二风道19内的密闭性。并且，也可以通过将如图1中点划线所示的壁面板22安装于控制箱11的外表面，来降低脏的外部空气被导入到控制箱11内的可能性。

并且，在上述的各实施方式中，如图2、图3等所示，在安装部13上开设有第一开口部17和第二开口部18。但是，在本申请发明中，第一开口部17只要形成为在第一风道15与第二风道19之间使第一风道15外与第二风道19内相互连通的连通口即可。另一方面，第二开口部18只要形成为在第一风道15与第二风道19之间使第一风道15内与第二风道19内相互连通的连通口即可。因而，例如，将第一开口部17和第二开口部18形成于第二风道19、或者将第一开口部17形成于第二风道19并且将第二开口部18形成于第一风道15。而且，在安装部13形成将这样的两方的开口部17、18包含在内侧这样的一个贯通孔，这种方式也能够包含于本申请发明。

并且，在上述的各实施方式中，如图2、图3等所示，第一风道15和第二风道19安装于安装部13，但是在本申请发明中，也包括不使安装部13介于第一风道15与第二风道19之间而是将第一风道15与第二风道19连接的方式。作为这样将第一风道15与第二风道19连接的方式，例如，与如图2所示的使散热器14贯通的孔部16相分别地，在控制箱的后壁部11b直接形成第二开口部18。而且，将第一风道15、第二风道19分别直接安装于控制箱的后壁部11b。由此，也可以在第一风道15与第二风道19之间形成使第一风道15外与第二风道19内相互连通的第一开口部17、以及使第一风道15内与第二风道19内相互连通的第二开口部18。

此外，以上示出了典型的实施方式，但是本发明并不限定于上述的各实施方式，在不脱离本发明的思想的范围内能够将上述的各实施方式变更为各种各样的形状、构造或材料等。

基于本发明的各方式的效果

根据本发明的第一方式和第八方式，电动机驱动装置所具备的安装部的第一面是要朝向控制箱的前方的面，在该第一面的一侧配置有第二风道，并且在第二风道内配置有鼓风机、例如风扇电动机。因此，在使用安装部将电动机控制部安装于控制箱内的状态下，第二风道和鼓风机这两方均位于控制箱内。另外，在第一风道与第二风道之间形成有使第一风道外与第二风道内相互连通的第一开口部、以及使第一风道内与第二风道内相互连通的第二开口部。由此，当对第二风道内的鼓风机进行驱动时，从第一开口部向第二开口部产生空气的流动、或从第二开口部向第一开口部产生空气的流动。伴随于此，在将第二开口部与散热器相互连结的第一风道内也产生空气的流动，风吹到散热器，因此散热器被冷却。也就是说，在本申请发明中，即使不将鼓风机与散热器相邻地配置，也能够提高散热器的冷却效果。因而，即使是将散热器配置于控制箱外的结构，也无需像以往技术那样使鼓风机通过形成于控制箱的后壁部的孔、切口等。因此，能够自由地选定鼓风机的大小。

并且，根据本发明的第二方式，在对鼓风机进行更换和检查的情况下，能够从控制箱的前侧装卸第二风道和鼓风机。

另外，根据本发明的第三方式，鼓风机相对于第二风道装卸自如，因此能够将鼓风机与第二风道组合成一体地安装于安装部的第一面。

根据本发明的第四方式，第一风道相对于散热器装卸自如，因此能够将散热器与第一风道组合成一体地安装于安装部的第二面。

根据本发明的第五方式，第一风道形成为散热器的一部分，因此能够利用通过第一风道的风来对散热器高效地进行冷却。

根据本发明的第六方式和第七方式，鼓风机能够在第二风道内从形成于安装部的第一开口部向第二开口部产生空气的流动、或从第二开口部向第一开口部产生空气的流动。