JPH11145637A - サーボアンプの筐体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒートシンクと樹脂製カバーとを固定手段を
用いることなく結合することができ、又、ヒートシンク
と樹脂製カバーとの接合部分の強度を高めることができ
るサーボアンプに筐体を提供する。 【解決手段】 ヒートシンク２と樹脂製カバー３とを同
時に一体成形することによって、ヒートシンクと樹脂製
カバーとを固定手段を用いずに結合を行い、又、樹脂部
に発生する応力を低減させてヒートシンクと樹脂製カバ
ーとの接合部分の強度を高めるものであり、ヒートシン
ク２と樹脂製カバー３とを同時に一体成形するために、
ヒートシンク及び樹脂性カバーを備えたサーボアンプの
筐体において、ヒートシンクはカバーと接合する接合面
の少なくとも一部に凸状又は凹状、もしくは凹凸状の第
１の係合部１１を備え、樹脂製カバーは、第１の係合部
と係合する第２の係合部１２を備えた構成とし、第２の
係合部をカバー成形と同時に第１の係合部に接して形成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーボアンプの回
路を収納する筐体に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、アンプを構成するプリント基板
や半導体素子を備える回路部分は筐体内に収納され、こ
れによって内部部品の保護や外観を良好に保つことが行
われている。このようなアンプにおいて、サーボアンプ
はＩＧＢＴ等のパワー半導体を使用しているため、内部
部品から発生する発熱量が多いため、熱をアンプ外に放
熱するためにヒートシンク（放熱器）を備える構成とし
ている。

【０００３】そのため、サーボアンプの筐体は、ヒート
シンクとカバーを構成部品として備えている。

【０００４】図１０，図１１は従来のサーボアンプの筐
体を説明するための概略断面図である。図１０に示す従
来構成において、サーボアンプの筐体はヒートシンク２
と樹脂製カバー３を備え、内部にプリント基板４及びパ
ワー半導体素子５を収納している。このサーボアンプの
筐体において、ヒートシンク２と樹脂製カバー３とは個
別に形成され、それぞれをネジ６によって結合してい
る。

【０００５】又、図１１に示す他の従来構成において、
サーボアンプの筐体を構成するヒートシンク２と樹脂製
カバー３は、図１０と同様に、ヒートシンク２と樹脂製
カバー３とを個別に形成しておき、樹脂製カバー３の端
部に形成しておいたスナップ７を、ヒートシンク２の端
部に掛止することによって、ヒートシンク２と樹脂製カ
バー３との結合を行っている。なお、一般に、ヒートシ
ンクはアルミニウム製のものが使用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来用いられているサ
ーボアンプの筐体では、ヒートシンクと樹脂製カバーと
を、ネジ締めや樹脂のスナップ等の固定手段を用いて結
合を行う構成であるため、固定手段やそのための工具を
必要とするという問題や、結合のための組み立て工数が
増加するという問題がある。

【０００７】又、アルミニウム製のヒートシンクと樹脂
製のカバーとでは、機械的強度に大きな差があるため、
ネジ締めや樹脂のスナップ等の固定手段を用いると、樹
脂部分に応力が加わり結合部分の強度が低下して、樹脂
割れの原因となるという問題もある（図１０中のＡ、及
び図１０中のＢ）。

【０００８】そこで、本発明は従来のサーボアンプの筐
体の持つ問題点を解決し、ヒートシンクと樹脂製カバー
とを固定手段を用いることなく結合することができるサ
ーボアンプの筐体を提供することを目的とし、又、ヒー
トシンクと樹脂製カバーとの接合部分の強度が高いサー
ボアンプの筐体を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のサーボアンプの
筐体は、ヒートシンクと樹脂製カバーとを同時に一体成
形することによって、ヒートシンクと樹脂製カバーとを
固定手段を用いずに結合を行い、又、樹脂部に発生する
応力を低減させてヒートシンクと樹脂製カバーとの接合
部分の強度を高めるものである。

【００１０】そこで、本発明のサーボアンプの筐体は、
ヒートシンクと樹脂製カバーとを同時に一体成形するた
めに、ヒートシンク及び樹脂性カバーを備えたサーボア
ンプの筐体において、ヒートシンクはカバーと接合する
接合面の少なくとも一部に凸状又は凹状、もしくは凹凸
状の第１の係合部を備え、樹脂製カバーは、第１の係合
部と係合する第２の係合部を備えた構成とし、第２の係
合部をカバー成形と同時に第１の係合部に接して形成す
るものである。

【００１１】ヒートシンクは、筐体内の熱を外部に放熱
するための放熱器であり、アルミニウム等の熱伝導性の
良好な素材により形成され、樹脂製カバーとともにサー
ボアンプの筐体を構成する。

【００１２】樹脂製カバーは、サーボアンプの回路構成
部品を被って、部品の保護や良好な外観を形成するもの
である。

【００１３】本発明のサーボアンプの筐体によれば、樹
脂製カバーの成形時において、樹脂製カバーをヒートシ
ンク接合面に形成された第１の係合部と接するように成
形する。この成形によって、樹脂製カバーが第１の係合
部と接する部分には、第１の係合部に対応した第２の係
合部が成形と同時に形成され、第１の係合部と第２の係
合部の係合によって、ヒートシンクと樹脂製カバーの接
合が行われる。

【００１４】したがって、ヒートシンクと樹脂製カバー
とは同時に一体成形されることになり、この一体成形は
同時にヒートシンクと樹脂製カバーの接合をも行う。こ
れにより、固定手段やそのための工具は不要となり、
又、樹脂部分にも固定による応力は発生しないため、接
合部の強度は高まる（請求項１に対応）。

【００１５】本発明のサーボアンプの筐体の一態様は、
ヒートシンク側の第１の係合部をヒートシンクの外周面
の全周又はその一部に沿って形成される溝とするもので
あり、例えば、アルミニウム製のヒートシンクの外形形
状の形成時に溝を設けることによって形成することがで
き、簡易な形状加工により行うことができる（請求項２
に対応）。

【００１６】又、本発明のサーボアンプの筐体の他の態
様は、ヒートシンクを少なくとも第１の係合部を有する
構成部分のブロック構成とし、このブロックを複数個用
いてヒートシンクを構成するものであり、各ブロックの
結合は、ヒートシンク側の第１係合部と樹脂製カバーの
第２係合部との係合によって行うことができる。これに
よって、放熱特性の異なるブロックを用いることがで
き、この放熱特性の異なるブロックを組み合わせること
によって、サーボアンプの放熱特性に対応したヒートシ
ンクを持つサーボアンプの筐体を構成することができる
（請求項３に対応）。

【００１７】又、本発明のサーボアンプの筐体の別の態
様は、カバーの成形を溶融樹脂の型成形で行うものであ
る。これによって、樹脂製カバーの成形時に、型内にヒ
ートシンクを配置することによって、樹脂製カバーとヒ
ートシンクとの接合をカバー成形により行うことができ
る（請求項４に対応）。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。本発明の実施の形態の第
１の構成例について、図１のサーボアンプの筐体の断面
図，図２のサーボアンプの筐体の一部斜視図，図３のカ
バー成形時の断面図を用いて説明する。

【００１９】図１において、筐体１は、ヒートシンク２
及び樹脂製カバー３を備え、内部にプリント基板４及び
パワー半導体素子５を収納する。ヒートシンク３はアル
ミニウム製とすることができ、パワー半導体素子５等の
発熱部分と接するベース２１と、外部に熱を放出するた
めの放熱用のフィン２２を備える。ヒートシンク３のベ
ース２１部分の外周部分には凹形状の溝２３が形成さ
れ、これによって第１の係合部を構成している。この溝
２３はベース２１の全外周に渡って形成することも、
又、一部の周部分にのみ形成することもできる。

【００２０】樹脂製カバー３は、少なくとも、ヒートシ
ンク２のベース２１部分に形成した溝２３と接する位置
に成形され、溝２３の第１の係合部１１と係合する部分
には第２の係合部１２が成形される。ヒートシンク２と
樹脂製カバー３との接合は、この第１の係合部１１と第
２の係合部１２との係合によって行うことができる。

【００２１】図２の斜視図は、ヒートシンク２のベース
２１部分と樹脂製カバー３の一部分を示している。樹脂
製カバー３の成形を行うことにより、樹脂製カバー３の
内面部分には、ヒートシンク２の溝２３に対応して凸状
の第２の係合部１２が成形と同時に形成される。したが
って、第１の係合部１１である溝２３と第２の係合部１
２とは係合状態で成形が行われることになる。

【００２２】図３は、サーボアンプの筐体を形成する工
程を説明する図である。筐体の形成は型形成により行う
ことができる。この型形成による筐体の形成では、少な
くとも、ヒートシンク２の第１の係合部１１を内側に収
納すると共に、樹脂製カバー３を成形する型６を用い
る。図３では型６内にヒートシンク２を収納する構成例
を示しているが、必ずしもヒートシンク２全体を収納す
る構成である必要はなく、ヒートシンク２の第１の係合
部１１を内側に収納する構成部分と、樹脂製カバー３を
成形する構成部分を備えていればよい。図３ではこの型
６部分を斜線で示している。

【００２３】型６にヒートシンク２をセットすると、型
６の内側部分、及び型６とヒートシンク２との間に、樹
脂製が入り込む隙間が形成される。この隙間が、樹脂製
カバー３の成形部分となる。溶融した樹脂を隙間内に注
入すると、樹脂は隙間を満たし、ヒートシンク２の第１
係合部１１では、その形状に対応して変形する。樹脂が
硬化した後、型６をはずすことによって、樹脂製カバー
３の成形が完了する。このとき、ヒートシンク２の第１
係合部１１と樹脂製カバー３の第２の係合部１２は係合
した状態で成形され、これによって、ヒートシンク２と
樹脂製カバー３は同時に接合した状態で一体成形され
る。

【００２４】図４は本発明の実施の形態の第２の構成例
を説明するための斜視図であり、図２と同様に、ヒート
シンク２のベース２１部分と樹脂製カバー３の一部分を
示している。図４（ａ）は、ヒートシンク２の第１係合
部２４を凸状で形成する構成例である。この構成例で
は、樹脂製カバー３の第２係合部１２’は、第１係合部
側の凸状形状２４に対応して凹状の形状に成形される。

【００２５】又、図４（ｂ）は、ヒートシンク２の第１
係合部２４を凸状及び凹状で形成する構成例である。こ
の構成例では、樹脂製カバー３の第２係合部１２’は、
第１係合部側の凹状形状の溝２３、及び凸状形状２４に
対応して凸状、及び凹状の形状に成形される。なお、溝
２３の深さは任意に設定することができる。上記構成に
より、前記第１の構成例と同様に、第１の係合部１１と
第２の係合部１２とは係合状態で成形が行われる。

【００２６】図５は本発明の実施の形態の第３の構成例
を説明するための断面図である。第３の構成例は、樹脂
製カバーの高さを低くした構成とするものであり、その
他の構成は第３の構成例と同様である。この構成例によ
れば、樹脂製カバー３’は回路部品の低い部分のみを被
い、高い部分については外部からの干渉が可能な状態と
なるため、回路部品の保守性を高めることができる。

【００２７】図６，図７は本発明の実施の形態の第４の
構成例を説明するための、ヒートシンクの斜視部及び断
面図である。第４の構成例は、ヒートシンク２を複数個
のブロックに細分化し、この細分化したブロックを組み
合わせて結合させることによってヒートシンクを構成す
るものである。細分化したブロック部分は、ベース部２
１’に少なくとも第１の係合部１１’を有する構成と
し、放熱フィン２２’は任意に設ける構成とすることが
できる。放熱フィン２２’を備えないブロックはベース
部のみの構成とし、他のブロックの結合材として使用す
ることができる。なお、図６では、各ブロックは同一形
状で同一寸法の場合を示し、それぞれ放熱フィン２２’
を備える場合を示している。

【００２８】図８，図９は本発明の実施の形態の第５の
構成例を説明するための、ヒートシンクの斜視部及び断
面図である。第５の構成例は、第４の構成例と同様に、
ヒートシンク２を複数個のブロックに細分化し、この細
分化したブロックを組み合わせて結合させることによっ
てヒートシンクを構成するものである。細分化したブロ
ック部分は、ベース部２１’，２１’’に少なくとも第
１の係合部１１’，１１’’を有する構成とし、放熱フ
ィン２２’，２２’’は任意に設ける構成とすることが
できる。放熱フィン２２’を備えないブロックはベース
部のみの構成とし、他のブロックの結合材として使用す
ることができる。

【００２９】第５の構成例の各ブロックは、ベース部２
１’，２１’’のピッチ、及び放熱フィン２２’，２
２’’の高さを異ならせる構成である。このブロックの
ピッチやフィンの高さを異ならせることによって、異な
る放熱特性を得ることができる。

【００３０】この構成によれば、発熱量の異なる回路部
品に応じて、異なる放熱特性のブロックを組み合わせ、
これによってヒートシンクを構成することができる。

【００３１】図９は、パワー半導体素子５’の放熱特性
に対応したブロックと、パワー半導体素子５’’の放熱
特性に対応したブロックとを組み合わせた構成を示す。
この組み合わせは、回路部品の発熱特性に応じて任意に
設定することができ、樹脂製カバーの成形時に、各ブロ
ックの組み合わせを設定して配置し、カバー成形と共に
一体成形する。

【００３２】上記第４，５の構成によれば、 ヒートシ
ンクの形状及び放熱特性を任意に設定することができ、
押し出しやダイカストで一つのヒートシンクを成形する
場合よりも、大きな自由度の設計が可能となる。

【００３３】なお、本発明のサーボアンプの筐体に用い
るヒートシンク及びブロックは、押し出し品、加工品、
アルミ板の加工品、あるいはアルミダイカストを用いる
ことができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のサーボア
ンプの筐体によれば、ヒートシンクと樹脂製カバーとを
固定手段を用いることなく結合することができ、又、ヒ
ートシンクと樹脂製カバーとの接合部分の強度を高める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１の構成例を説明する
ためのサーボアンプの筐体の断面図である。

【図２】本発明の実施の形態の第１の構成例を説明する
ためのサーボアンプの筐体の一部斜視図である。

【図３】本発明の実施の形態の第１の構成例を説明する
ためのサーボアンプの筐体のカバー成形時の断面図であ
る。

【図４】本発明の実施の形態の第２の構成例を説明する
ための斜視図である。

【図５】本発明の実施の形態の第３の構成例を説明する
ための断面図である。

【図６】本発明の実施の形態の第４の構成例を説明する
ための、ヒートシンクの斜視部である。

【図７】本発明の実施の形態の第４の構成例を説明する
ための、ヒートシンクの断面図である。

【図８】本発明の実施の形態の第５の構成例を説明する
ための、ヒートシンクの斜視部である。

【図９】本発明の実施の形態の第５の構成例を説明する
ための、ヒートシンクの断面図である。

【図１０】従来のサーボアンプの筐体を説明するための
概略断面図である。

【図１１】従来のサーボアンプの筐体を説明するための
概略断面図である。

【符号の説明】

１ 筐体 ２ ヒートシンク ３，３’ 樹脂製カバー ４ プリント基板 ５ パワー半導体素子 ６ 型 １１，１１’，１１’’ 第１の係合部 １２ 第２の係合部 ２１，２１’，２１’’ ベース部 ２２，２２’，２２’’ 放熱フィン ２３ 溝 ２４ 凸状部分

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒートシンク及び樹脂性カバーを備えた
   サーボアンプの筐体において、前記ヒートシンクは、カ
   バーと接合する接合面の少なくとも一部に凸状又は凹
   状、もしくは凹凸状の第１の係合部を備え、前記樹脂製
   カバーは、第１の係合部と係合する第２の係合部を備
   え、第２の係合部はカバー成形と同時に第１の係合部に
   接して形成するサーボアンプの筐体。
2. 【請求項２】 前記第１の係合部は、ヒートシンクの外
   周面の全周又はその一部に沿って形成される溝である請
   求項１記載のサーボアンプの筐体。
3. 【請求項３】 前記ヒートシンクは、少なくとも第１の
   係合部を有する構成部分を複数個備え、第１係合部と樹
   脂製カバーの第２係合部との係合によって複数個の構成
   部分の結合を行う請求項１記載のサーボアンプの筐体。
4. 【請求項４】 前記カバー成形は、溶融樹脂の型成形で
   ある請求項１，２，又は３記載のサーボアンプの筐体。