JP7259671B2 - サーボドライバ - Google Patents

Description

本開示は、サーボモータの動作を制御するためのサーボドライバに関する。

サーボドライバは、上位コントローラからの指令に追従してサーボモータの動作を制御するものであり、より特定的には、サーボモータの出力トルクや回転速度、位置等を制御するものである。サーボドライバは、適切なタイミングで適切な大きさの電力をサーボモータに供給するために、コンバータ回路、平滑回路、インバータ回路、制御回路、回生抵抗器等を備えたインバータを具備しており、これにより任意の周波数に調整された交流電力をサーボモータに供給する。

ここで、インバータのうち、平滑回路を構成するコンデンサは、他の電気部品に比べて大型の電気部品であり、筐体の内部の空間の多くの部分を占めることになる。一般に、当該コンデンサは、略円柱状の外形を有しており、その軸方向の一端面に一対の接続端子が設けられてなる構成を有している。そのため、サーボドライバを設計するに際しては、このコンデンサを如何に安定的に筐体の内部において保持するかが重要な課題となる。

たとえば、特開２０１２－３９０４７号公報（特許文献１）および特開２０１３－１１０３１７号公報（特許文献２）には、コンデンサを当該コンデンサの軸方向に沿って出し入れすることができるように筒状に形成された収納ケースを設け、当該収納ケースによってコンデンサを保持することにより、モジュール化されてなるコンデンサ装置が開示されている。

当該コンデンサ装置においては、コンデンサにて発生する熱を効率的に外部に放熱することができるように、収納ケースを金属製の部材にて構成するとともに、コンデンサの外周面と収納ケースの内周面との間に隙間を設け、当該隙間に高熱伝導性の充填剤を充填する構成が採用されている。

これら特許文献１および２に開示の構成を採用しつつ、当該コンデンサ装置の収納ケースを筐体に対して固定することとすれば、比較的安定的にコンデンサを筐体の内部において保持することが可能になる。

特開２０１２－３９０４７号公報 特開２０１３－１１０３１７号公報

しかしながら、上記特許文献１および２に開示の構成は、コンデンサと収納ケースとの間に高熱伝導性の充填剤を充填することが前提として設計されたものであるため、コンデンサの発熱量が極端に大きい場合には好適な構成ではあるものの、コンデンサの発熱量が極端には大きくない場合や、コンデンサの発熱量が大きいものの上記特許文献１および２に開示される如くの放熱手段とは異なる他の代替手段によってコンデンサにて発生する熱が適切に放熱可能である場合には、必ずしも好適な構成とは言えない。

すなわち、上記特許文献１および２に開示される如くの放熱手段を採用しない場合には、コンデンサを収納ケースに収納することでモジュール化するに当たり、より簡素な構成を採用することで組立作業の容易化を図ることが可能になる。

したがって、本開示は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、インバータの平滑回路を構成するコンデンサを筐体の内部において安定的に保持することができるとともに、当該コンデンサを筐体に対して容易に組付けることができるサーボドライバを提供することを目的とする。

本開示のある態様に従ったサーボドライバは、サーボモータの動作を制御するためのものであって、コンデンサと、ケース体と、筐体とを備えている。上記コンデンサは、インバータの平滑回路を構成する外形が略円柱状のものである。上記ケース体には、上記コンデンサが収納されており、上記筐体には、上記コンデンサおよび上記ケース体が収容されている。上記ケース体は、上記コンデンサを当該コンデンサの軸方向と直交する方向に沿って当該ケース体に対して出し入れ可能にする開放部が設けられてなる略箱状の形状を有している。上記ケース体は、上記開放部が上記筐体の一部である閉塞部によって覆われるように上記筐体に対して組付けられている。上記本開示のある態様に従ったサーボドライバにあっては、上記閉塞部と上記コンデンサとの間に弾性変形可能なクッション材が介装されることにより、上記コンデンサが、上記開放部が設けられた側とは反対側に位置する上記ケース体の底部に対して弾性付勢された状態で上記閉塞部と上記底部とによって挟み込まれて保持されている。

このように構成することにより、コンデンサをケース体に収納することでコンデンサモジュールとしてモジュール化するに当たり、コンデンサをケース体に対して容易に嵌め込むことができるようになるばかりでなく、ケース体に収納されたコンデンサを当該ケース体の底部と筐体の一部である閉塞部とによって挟み込むことで保持することが可能になるため、組立作業が大幅に容易化することになる。また、コンデンサと閉塞部との間にクッション材が介装されることにより、コンデンサをケース体と筐体とによって安定的に保持することも可能になる。したがって、上記構成を採用することにより、コンデンサを筐体の内部において安定的に保持することができるとともに、当該コンデンサを筐体に対して容易に組付けることができるサーボドライバとすることができる。

本開示の上記ある態様に従ったサーボドライバにあっては、上記クッション材が、上記閉塞部および上記コンデンサのいずれかに貼り付けられていることが好ましい。

このように構成することにより、非常に容易に閉塞部とコンデンサとの間にクッション材を介装することができ、さらなる組立作業の容易化が図られる。

本開示の上記ある態様に従ったサーボドライバにあっては、上記筐体が、上記閉塞部が設けられた部分を含む蓋体と、上記蓋体によって閉鎖される開口部を有する箱体とを含んでいてもよい。その場合には、上記ケース体が、上記開放部および上記底部が並ぶ方向と直交する方向に向けて突出する複数の突部を有していてもよく、また、上記箱体のうち、上記開放部および上記底部が並ぶ方向と直交する方向において上記ケース体に対向する部分には、複数の孔部が設けられていてもよい。また、その場合には、上記複数の孔部に上記複数の突部が嵌め込まれることにより、上記ケース体が、上記箱体に対して固定されていてもよい。

このように構成することにより、筐体のうちの箱体に対して予めコンデンサモジュールを嵌め込むことでこれを固定し、その上で、筐体のうちの蓋体によってケース体の開放部を覆うという簡便な組立作業によって、コンデンサを筐体に対して組付けることが可能になる。そのため、さらなる組立作業の容易化が図られる。

本開示の上記ある態様に従ったサーボドライバは、上記コンデンサの一対の接続端子間の電位差を計測することによって上記コンデンサの蓄電状態を検知する検知回路と、上記検知回路による検知結果をその点灯の有無によって表示する発光体とが設けられた蓄電状態検知ユニットを備えていてもよい。その場合には、上記蓄電状態検知ユニットが、上記ケース体に組付けられているとともに、上記発光体の点灯の有無を外部から視認可能にする表示用窓部が、上記筐体に設けられていてもよい。

このように構成することにより、コンデンサモジュールに蓄電状態検知ユニットを組み込むことが可能になり、さらには、筐体の一部に表示用窓部を設けるという簡素な構成にて、当該蓄電状態検知ユニットに設けられた発光体の点灯の有無を外部から視認可能にすることができる。そのため、蓄電状態を使用者に報知するための構成を大幅に簡素化することが可能になり、この点においてサーボドライバの組立作業が大幅に容易化する。

本開示の上記ある態様に従ったサーボドライバにあっては、上記コンデンサと当該コンデンサに電気的に接続されるべき回路要素部品とが、バスバーによって接続されていてもよい。その場合には、上記バスバーが、上記コンデンサに一端が接続されたコンデンサ側バスバーと、上記回路要素部品に一端が接続されるとともに他端が上記コンデンサ側バスバーの他端に接続された回路要素部品側バスバーとに分割されていてもよい。

このように構成することにより、コンデンサモジュールにバスバーの一部が組み込まれることになるため、コンデンサモジュールを筐体に対して組付けるに際し、予め筐体に組付けられた回路要素部品に接続された部分のバスバーに、コンデンサモジュールに組み込まれた部分のバスバーを接続するという簡便な作業により、コンデンサと回路要素部品との電気的な接続が行なえることになる。したがって、コンデンサをケース体に収納することでモジュール化した場合にも、電気的な接続が確実にかつ容易に行なえることになる。

本開示の上記ある態様に従ったサーボドライバにあっては、上記ケース体が、絶縁性の樹脂部材にて構成されていてもよい。

このように構成することにより、ケース体を金属製の部材にて構成する場合に比べ、短絡が発生してしまうことが未然に防止できるばかりでなく、サーボドライバ全体としての重量を大幅に低減することができる。さらには、ケース体の形状の設計自由度が増すため、コンデンサをケース体によってより安定的に保持することも可能になる。

本開示の上記ある態様に従ったサーボドライバにあっては、上記クッション材が、高熱伝導性のクッションシートにて構成されていてもよい。

このように構成することにより、コンデンサによって発生する熱がクッション材を介して筐体に効率的に放熱されることになるため、コンデンサの放熱効率の観点からも良好な構成とすることができる。

本開示によれば、インバータの平滑回路を構成するコンデンサを筐体の内部において安定的に保持することができるとともに、当該コンデンサを筐体に対して容易に組付けることができるサーボドライバとすることができる。

実施の形態に係るサーボドライバの斜視図である。 図１に示すサーボドライバを他の方向から見た斜視図である。 図１に示すサーボドライバの筐体の一部ならびに内部構成部品の一部の図示を省略した斜視図である。 図１に示すサーボドライバの筐体の一部ならびに内部構成部品の一部の図示を省略した斜視図である。 図３および図４に示すコンデンサモジュールの斜視図である。 図５に示すコンデンサモジュールを他の方向から見た斜視図である。 図５に示すコンデンサモジュールの組付構造を示す分解斜視図である。 図１に示すサーボドライバにおける蓄電状態検知ユニットの近傍の構成を示す一部破断斜視図である。 図１に示すサーボドライバにおけるコンデンサモジュールの筐体への組付手順を示す斜視図である。 図９に示す組付作業時におけるサーボドライバの要部を拡大して示す一部破断斜視図である。 図１に示すサーボドライバにおけるコンデンサモジュールの筐体への組付手順を示す斜視図である。 図１１に示す組付作業時におけるサーボドライバの要部を拡大して示す一部破断斜視図である。

以下、実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

＜Ａ．サーボドライバの概略的な構成＞
図１は、実施の形態に係るサーボドライバを前側斜め右上方から見た斜視図であり、図２は、当該サーボドライバを後側斜め左下方から見た斜視図である。また、図３および図４は、図１に示すサーボドライバの筐体の一部ならびに内部構成部品の一部の図示を省略した斜視図である。まず、これら図１ないし図４を参照して、本実施の形態に係るサーボドライバ１の概略的な構成について説明する。

ここで、図３および図４において図示を省略した内部構成部品は、主として、後述するコンデンサモジュール２０およびメイン基板３０等を除く電気部品等であり、図３において図示を省略した筐体の一部は、後述する前壁１０ａ、右側壁１０ｄの一部および下壁１０ｆ（図１および図２参照）であり、図４において図示を省略した筐体１０の一部は、後述する前壁１０ａ、左側壁１０ｃの一部、右側壁１０ｄの一部および下壁１０ｆ（図１および図２参照）である。

図１ないし図４に示すように、サーボドライバ１は、略直方体形状の外形を有する電気機器であり、筐体１０と、筐体１０の内部に収容された各種の内部構成部品とによって構成されている。サーボドライバ１は、図示しない上位コントローラからの指令に追従して図示しないサーボモータの動作を制御するものであり、より特定的には、サーボモータの出力トルクや回転速度、位置等を制御するものである。

サーボドライバ１は、コンバータ回路、平滑回路、インバータ回路、制御回路、回生抵抗器等を備えたインバータを具備している。上述した筐体１０の内部に収容された各種の内部構成部品には、インバータを構成するこれらコンバータ回路、平滑回路、インバータ回路、制御回路、回生抵抗器等が含まれる。なお、平滑回路は、後述する２つのコンデンサ２７によって構成される。

図１および図２に示すように、筐体１０は、前後に位置する前壁１０ａおよび後壁１０ｂと、左右に位置する左側壁１０ｃおよび右側壁１０ｄと、上下に位置する上壁１０ｅおよび下壁１０ｆとを有している。サーボドライバ１は、制御盤等の壁面に壁掛け状態で設置されることが企図されており、そのために筐体１０の後壁１０ｂには、サーボドライバ１を当該壁面に固定するための固定用孔部等が設けられている。

ここで、以下の説明においては、サーボドライバ１の中央部から見て前壁１０ａおよび後壁１０ｂが位置する方向をそれぞれＸ１方向およびＸ２方向と称し、これらＸ１方向およびＸ２方向に合致する方向である前後方向をＸ軸方向とも称する。また、サーボドライバ１の中央部から見て左側壁１０ｃおよび右側壁１０ｄが位置する方向をそれぞれＹ１方向およびＹ２方向と称し、これらＹ１方向およびＹ２方向に合致する方向である左右方向をＹ軸方向とも称する。さらに、サーボドライバ１の中央部から見て上壁１０ｅおよび下壁１０ｆが位置する方向をそれぞれＺ１方向およびＺ２方向と称し、これらＺ１方向およびＺ２方向に合致する方向である上下方向をＺ軸方向とも称する。

筐体１０は、上述した前壁１０ａからなる蓋体と、上述した後壁１０ｂ、左側壁１０ｃ、右側壁１０ｄ、上壁１０ｅおよび下壁１０ｆからなる箱体とによって構成されている。筐体１０は、上述した箱体に設けられた開口部を閉鎖するように当該箱体に対して蓋体が取付けられることにより、略直方体形状の外形を有している。

前壁１０ａ、上壁１０ｅおよび下壁１０ｆには、上述した上位コントローラやサーボモータ等に接続するための各種の接続端子が設けられている。また、筐体１０の左側壁１０ｃ、右側壁１０ｄ、上壁１０ｅおよび下壁１０ｆには、多数の通気口が設けられており、当該通気口を介して筐体１０の内側の空間と筐体１０の外側の空間とが通じている。

なお、筐体１０は、複数の部材を組み合わせることによって構成されている。このうち、上述した蓋体となる前壁１０ａは、略平板状の前側筐体１１によって構成されており、上述した箱体の一部となる左側壁１０ｃの一部は、略平板状の左側筐体１２によって構成されており、上述した箱体の一部となる右側壁１０ｄの一部および上壁１０ｅの一部は、屈曲板状の右側筐体１３によって構成されている（図１ないし図４に加え、図９および図１１等参照）。

図１に示すように、筐体１０の前壁１０ａの一部は、後述するケース体２１の開放部２１ａ（図３および図４参照）を覆う閉塞部１４を構成しており、当該閉塞部１４の後方には、当該ケース体２１を含むコンデンサモジュール２０（図３および図４参照）が位置している。

また、筐体１０の前壁１０ａの所定位置には、上述した２つのコンデンサ２７の蓄電状態を示すための表示用窓部１５が設けられている。この表示用窓部１５の後方には、たとえばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等からなる発光体２９ｂ（図３および図４参照）が設けられている。これにより、発光体２９ｂが点灯した際には、発光体２９ｂから出射された光がこの表示用窓部１５を介して外部に向けて出射されることになり、ユーザが当該発光体２９ｂの点灯の有無が視認できるように構成されている。なお、発光体２９ｂおよびこれが設けられた蓄電状態検知ユニット２９（図３および図４参照）の詳細については、後述することとする。

図３および図４に示すように、筐体１０の内側には、上述した各種の内部構成部品が収容された空間が設けられている。当該空間には、２つのコンデンサ２７およびケース体２１を含むコンデンサモジュール２０が配置されており、コンデンサモジュール２０は、上述したように筐体１０の前壁１０ａに設けられた閉塞部１４の後方に位置している。より詳細には、コンデンサモジュール２０は、筐体１０の前壁１０ａ、左側壁１０ｃ、右側壁１０ｄおよび上壁１０ｅに隣接するように、筐体１０の内側の空間のうちの前側上部に配置されている。

図１ないし図４に示すように、コンデンサモジュール２０は、そのケース体２１の所定位置に設けられた後述する第１突部２３および第２突部２５が、それぞれ筐体１０の左側壁１０ｃおよび右側壁１０ｄに設けられた後述する第１孔部１６および第２孔部１８（図９ないし図１２参照）に嵌め込まれることにより、筐体１０に組付けられている。これにより、コンデンサモジュール２０を構成する２つのコンデンサ２７およびケース体２１は、筐体１０の内側の空間に収容されている。この点の詳細な構成については、後において説明する。

また、図３および図４に示すように、筐体１０の内側の空間であってかつコンデンサモジュール２０が配置された部分の後方には、ＹＺ平面に沿って延在するようにメイン基板３０が配置されている。当該メイン基板３０は、インバータを構成する上述した各種の回路等を相互に接続するための中継基板である。

ここで、インバータの平滑回路を構成する上述した２つのコンデンサ２７は、バスバーを介してメイン基板３０に接続されており、さらに当該メイン基板３０を中継することで、インバータを構成するインバータ回路およびコンバータ回路にそれぞれ電気的に接続されている。インバータ回路は、たとえばＩＰＭ（Intelligent Power Module）等のパッケージ部品からなるパワーモジュールにて構成され、コンバータ回路は、パッケージ部品からなるダイオードモジュールにて構成される。

本実施の形態においては、上述したバスバーが、コンデンサモジュール２０に組み込まれたコンデンサ側バスバー２８Ａ，２８Ｂと、メイン基板３０側に組付けられたメイン基板側バスバー３１Ａ，３１Ｂとに分割されており、これらコンデンサ側バスバー２８Ａ，２８Ｂおよびメイン基板側バスバー３１Ａ，３１Ｂがそれぞれ接続されることにより、２つのコンデンサ２７からなる平滑回路が、インバータ回路およびコンバータ回路にそれぞれ電気的に接続されている。

なお、上述したインバータ回路およびコンバータ回路は、２つのコンデンサ２７に電気的に接続されるべき回路要素部品に該当し、上述したメイン基板側バスバー３１Ａ，３１Ｂが、回路要素部品側バスバーに該当することになる。

＜Ｂ．コンデンサモジュールの構成ならびにその近傍の構成＞
図５および図６は、それぞれ上述したコンデンサモジュールを前側斜め左下方および後側斜め右上方から見た斜視図である。また、図７は、当該コンデンサモジュールの組付構造を示す分解斜視図であり、図８は、本実施の形態に係るサーボドライバ１における蓄電状態検知ユニットの近傍の構成を示す一部破断斜視図である。次に、上述した図３および図４と、これら図５ないし図８とを参照して、本実施の形態に係るサーボドライバ１におけるコンデンサモジュール２０の構成ならびにその近傍の構成について詳説する。

図３ないし図７に示すように、コンデンサモジュール２０は、ケース体２１と、外形が略円柱状の２つのコンデンサ２７と、コンデンサ側バスバー２８Ａ，２８Ｂとを主として備えている。コンデンサモジュール２０は、ケース体２１をベースとして、ケース体２１に２つのコンデンサ２７が収納されるとともに、ケース体２１に収納された２つのコンデンサ２７に一対のコンデンサ側バスバー２８Ａ，２８Ｂが取付けられることで構成されている。さらに、本実施の形態においては、コンデンサモジュール２０の所定位置に蓄電状態検知ユニット２９が組付けられている。

ケース体２１は、一面に開放部２１ａが設けられた箱状の形状を有しており、絶縁性の樹脂部材にて構成されている。より詳細には、ケース体２１は、底部２１ｂと、当該底部２１ｂの周縁から延設された左枠部２１ｃ、右枠部２１ｄ、上枠部２１ｅおよび下枠部２１ｆとを有しており、これら底部２１ｂ、左枠部２１ｃ、右枠部２１ｄ、上枠部２１ｅおよび下枠部２１ｆがケース体２１に設けられることにより、ケース体２１の内側には、収納部２２（特に図５および図７参照）が設けられている。ここで、上述した開放部２１ａは、底部２１ｂとは反対側に位置する部分の左枠部２１ｃ、右枠部２１ｄ、上枠部２１ｅおよび下枠部２１ｆの端部によって規定されている。

図３および図４に示すように、ケース体２１の開放部２１ａは、上述したように、筐体１０の前壁１０ａに設けられた閉塞部１４によって覆われるように当該前壁１０ａに対向して位置しており（図１および図１１等参照）、ケース体２１の上枠部２１ｅは、筐体１０の上壁１０ｅに対向するように位置している。一方、ケース体２１の左枠部２１ｃは、筐体１０の左側壁１０ｃに対向するように位置しており、ケース体２１の右枠部２１ｄは、筐体１０の右側壁１０ｄに対向するように位置している。

図３ないし図７に示すように、ケース体２１には、左枠部２１ｃと右枠部２１ｄとを橋渡しするように仕切り部２１ｇが設けられている。ケース体２１に仕切り部２１ｇが設けられることにより、ケース体２１の内側に設けられた収納部２２は、上枠部２１ｅ側に位置する空間と下枠部２１ｆ側に位置する空間との２つの空間に区画されている。これら仕切り部２１ｇによって区画された空間には、上述した２つのコンデンサ２７がそれぞれ対応づけて収納されている。

ここで、２つのコンデンサ２７の各々は、上述したケース体２１に設けられた開放部２１ａを介して収納部２２に収納される。より詳細には、開放部２１ａは、コンデンサ２７の軸方向（すなわちＹ軸方向）と直交する方向（すなわちＸ軸方向）に沿ってケース体２１の収納部２２に対して当該コンデンサ２７を出し入れすることができるように、ＹＺ平面に沿って延在するように設けられている。

このように構成することにより、コンデンサ２７をケース体２１に対して容易に嵌め込むことができる。したがって、コンデンサ２７を当該コンデンサ２７の軸方向に沿ってケース体２１に挿入するように構成する場合に比べ、組立作業が大幅に容易化することになる。

図５および図６に示すように、ケース体２１の右枠部２１ｄには、複数の第１突部２３と、複数の係止突部２４とが設けられており、ケース体２１の左枠部２１ｃには、複数の第２突部２５が設けられている。これら複数の第１突部２３、複数の係止突部２４および複数の第２突部２５は、いずれもケース体２１を筐体１０に組付けるための部位である。

複数の第１突部２３は、右枠部２１ｄの外側表面（すなわち、筐体１０の右側壁１０ｄに面する表面）から外方（すなわちＹ２方向）に向けて突出するように位置しており、いずれも平面視矩形状の形状を有している。この複数の第１突部２３が突出する方向は、ケース体２１の開放部２１ａおよび底部２１ｂが並ぶ方向と直交する方向に合致している。

本実施の形態においては、右枠部２１ｄの前端側（すなわちＸ１方向側）の位置に設けられた２つの第１突部２３と、右枠部２１ｄの後端側（すなわちＸ２方向側）の位置に設けられた１つの第１突部２３との、合計で３つの第１突部２３が、ケース体２１に設けられている。このうち、右枠部２１ｄの前端側に設けられた２つの第１突部２３の各々の近傍には、当該２つの第１突部２３に隣接して凹部２３ａが設けられている。当該凹部２３ａは、いずれも右枠部２１ｄの外側表面から内方（すなわちＹ１方向）に向けて凹んだ形状を有している。

複数の係止突部２４は、右枠部２１ｄの前端面（すなわち、筐体１０の前壁１０ａに面する表面）から外方（すなわちＸ１方向）に向けて突出するように位置しており、その先端部にフック状の係止爪２４ａを有している。本実施の形態においては、２つの係止突部２４が、ケース体２１に設けられている。

一方、複数の第２突部２５は、左枠部２１ｃの外側表面（すなわち、筐体１０の左側壁１０ｃに面する表面）から外方（すなわちＹ１方向）に向けて突出するように位置しており、いずれも平面視矩形状の形状を有している。この複数の第２突部２５が突出する方向は、ケース体２１の開放部２１ａおよび底部２１ｂが並ぶ方向と直交する方向に合致している。本実施の形態においては、左枠部２１ｃの前端側（すなわちＸ１方向側）の位置に２つの第２突部２５が設けられている。

図５、図７および図８に示すように、ケース体２１の左枠部２１ｃの所定位置には、平面視略Ｔ字状の２個の貫通孔が設けられている。これら２個の貫通孔の各々には、収納部２２に収納された２個のコンデンサ２７の各々に設けられた一対の接続端子２７ａがそれぞれ挿通されている。

これら一対の接続端子２７ａには、ケース体２１の外側においてコンデンサ側バスバー２８Ａ，２８Ｂが対応づけて取付けられており、これによりコンデンサ側バスバー２８Ａ，２８Ｂによって２個のコンデンサ２７のケース体２１の外部への電気的な引き出しが行なわれている。なお、２個のコンデンサ２７の各々が有する一対の接続端子２７ａとコンデンサ側バスバー２８Ａ，２８Ｂとの固定には、ボルト５０が用いられる。

コンデンサ側バスバー２８Ａ，２８Ｂの各々の一端は、上述したように２つのコンデンサ２７の各々が有する一対の接続端子２７ａに接続されており、コンデンサ側バスバー２８Ａ，２８Ｂの各々の他端は、ケース体２１の左枠部２１ｃ上の位置からケース体２１の下枠部２１ｆ側において外側に向けて引き出されている。この引き出された部分であるコンデンサ側バスバー２８Ａ，２８Ｂの各々の他端は、図４および図８に示すように、それぞれボルト５１を用いてメイン基板側バスバー３１Ａ，３１Ｂに接続されている。

図３ないし図５、図７および図８に示すように、ケース体２１の下枠部２１ｆの外側表面の所定位置には、蓄電状態検知ユニット２９を保持するための保持部２６が設けられている。当該保持部２６は、フック状の係止部を有しており、当該係止部によって蓄電状態検知ユニット２９を係止することでこれを保持している。

蓄電状態検知ユニット２９は、サブ基板２９ａと、当該サブ基板２９ａに実装された発光体２９ｂと、サブ基板２９ａから引き出された一対のリード線２９ｃとからなる。このうちのサブ基板２９ａには、２つのコンデンサ２７の各々の一対の接続端子２７ａ間の電位差を計測することによって２つのコンデンサ２７の蓄電状態を検知する検知回路が設けられている。

一対のリード線２９ｃは、その一端が上述した検知回路に接続されるとともに、その端が、上述したコンデンサ側バスバー２８Ａ，２８Ｂにビス６０によって対応づけて接続されている。一方、発光体２９ｂは、上述した検知回路の検知結果をその点灯の有無によって表示する。なお、発光体２９ｂは、２つのコンデンサ２７が蓄電された状態にある場合に点灯し、２つのコンデンサ２７が十分に放電された状態にある場合に消灯する。

ここで、図８を参照して、本実施の形態に係るサーボドライバ１にあっては、上述したように、筐体１０の前壁１０ａの所定位置に表示用窓部１５が設けられており、当該表示用窓部１５の後方に上述した発光体２９ｂが配置されるように構成されている。すなわち、蓄電状態検知ユニット２９を保持するために上述したケース体２１の下枠部２１ｆに設けられた保持部２６は、この表示用窓部１５の後方に位置するように配置されている。

したがって、このように構成することにより、コンデンサモジュール２０に蓄電状態検知ユニット２９を組み込むことが可能になり、さらには、筐体１０の一部に表示用窓部１５を設けるという簡素な構成にて、当該蓄電状態検知ユニット２９に設けられた発光体２９ｂの点灯の有無を外部から視認可能にすることができる。そのため、蓄電状態を使用者に報知するための構成を大幅に簡素化することが可能になり、この点においてサーボドライバ１の組立作業が大幅に容易化することになる。

図３ないし図５および図７に示すように、略円柱状の外形を有する２つのコンデンサ２７の各々の周面には、クッション材４０が貼り付けられている。より詳細には、クッション材４０は、コンデンサ２７の周面のうちの開放部２１ａに面する部分（すなわち、筐体１０の前壁１０ａに設けられた閉塞部１４側に位置する部分）に貼り付けられている。当該クッション材４０は、片面（すなわちコンデンサ２７側の主面）に接着剤または粘着剤が塗布された弾性変形可能な部材からなる。

ここで、クッション材４０の厚みが適切に設定されることにより、クッション材４０のコンデンサ２７側の主面とは反対側に位置する主面は、筐体１０の前壁１０ａに設けられた閉塞部１４によって覆われるとともに、当該閉塞部１４に圧接触することになる。すなわち、クッション材４０は、閉塞部１４とコンデンサ２７とによって挟み込まれることで圧縮した状態とされる。

これにより、閉塞部１４とコンデンサ２７との間に弾性変形可能なクッション材４０が介装されることになり、コンデンサ２７が、ケース体２１の底部２１ｂに対して弾性付勢された状態とされるとともに、この状態において閉塞部１４と底部２１ｂとによって挟み込まれて保持されることになる。したがって、当該構成を採用することにより、ケース体２１に収納された一対のコンデンサ２７が安定的に保持されることになる。

なお、クッション材４０としては、高熱伝導性のクッションシートを用いることが好適である。このようにすれば、コンデンサ２７にて発生する熱を効率的に筐体１０に伝熱させることが可能になり、コンデンサ２７の温度上昇を抑制することが可能になる。

＜Ｃ．コンデンサモジュールの筐体への組付構造ならびに組付手順＞
図９および図１１は、本実施の形態に係るサーボドライバにおけるコンデンサモジュールの筐体への組付手順を示す斜視図である。また、図１０および図１２は、それぞれ図９および図１１に示す組付作業時におけるサーボドライバの要部を拡大して示す一部破断斜視図である。次に、これら図９ないし図１２を参照して、本実施の形態に係るサーボドライバ１におけるコンデンサモジュール２０の筐体１０への組付構造ならびに組付手順について詳細に説明する。

なお、図９ないし図１２においては、サーボドライバ１のうちのコンデンサモジュール２０の筐体１０への組付に関係する部位のみを図示することとし、その他の部位については、理解を容易とするためにその図示を省略している。

まず、コンデンサモジュール２０の筐体１０への組付構造ならびに組付手順について説明するに先立って、筐体１０のうちのコンデンサモジュール２０が組付けられる部分（すなわち、上述した箱体の一部である左側壁１０ｃおよび右側壁１０ｄ）の構成について説明する。

図９ないし図１２に示すように、筐体１０の右側壁１０ｄには、複数の第１孔部１６と、複数の係止孔部１７とが設けられており、筐体１０の左側壁１０ｃには、複数の第２孔部１８が設けられている。このうちの複数の係止孔部１７は、右側壁１０ｄの前端側部分の一部が折り曲げられることで形成された折り曲げ部１３ａに設けられている。これら複数の第１孔部１６、複数の係止孔部１７および複数の第２孔部１８は、いずれもケース体２１を筐体１０に組付けるための部位である。

複数の第１孔部１６は、右側壁１０ｄをＹ軸方向に沿って貫通するように形成されており、いずれも平面視矩形状の形状を有している。本実施の形態においては、右側壁１０ｄの前端側（すなわちＸ１方向側）の位置に設けられた２つの第１孔部１６と、これら２つの第１孔部１６よりも右側壁１０ｄの後端側（すなわちＸ２方向側）の位置に設けられた１つの第１孔部１６との、合計で３つの第１孔部１６が、筐体１０に設けられている。これら複数の第１孔部１６は、いずれも上述したケース体２１に設けられた複数の第１突部２３に対応して設けられたものである。

このうち、右側壁１０ｄの前端側に設けられた２つの第１孔部１６の各々の近傍には、切り起こし形状の第１支持突部１６ａ（図１０参照）が設けられている。当該第１支持突部１６ａは、いずれも右側壁１０ｄから筐体１０の内方（すなわちＹ１方向）に向けて突出した形状を有している。第１支持突部１６ａは、上述したケース体２１に設けられた凹部２３ａに対応して設けられたものである。

複数の係止孔部１７は、右側壁１０ｄの上述した折り曲げ部１３ａをＸ軸方向に沿って貫通するように形成されており、いずれも平面視細長矩形状の形状を有している。本実施の形態においては、２つの係止孔部１７が、筐体１０に設けられている。これら複数の係止孔部１７は、いずれも上述したケース体２１に設けられた複数の係止突部２４に対応して設けられたものである。

一方、複数の第２孔部１８は、左側壁１０ｃをＹ軸方向に沿って貫通するように形成されており、いずれも平面視矩形状の形状を有している。本実施の形態においては、左枠部２１ｃの前端側（すなわちＸ１方向側）の位置に２つの第２孔部１８が設けられている。これら複数の第２孔部１８は、いずれも上述したケース体２１に設けられた複数の第２突部２５に対応して設けられたものである。

複数の第２孔部１８の各々の近傍には、切り起こし形状の第２支持突部１８ａ（図１２参照）が設けられている。当該第２支持突部１８ａは、いずれも左側壁１０ｃから筐体１０の内方（すなわちＹ２方向）に向けて突出した形状を有している。第２支持突部１８ａは、上述したケース体２１に設けられた第２突部２５に対応して設けられたものである。

上述したように、コンデンサモジュール２０は、そのケース体２１の所定位置に設けられた第１突部２３および第２突部２５が、それぞれ筐体１０の左側壁１０ｃおよび右側壁１０ｄに設けられた第１孔部１６および第２孔部１８に嵌め込まれることにより、筐体１０に組付けられている。

ここで、コンデンサモジュール２０を筐体１０に組付けるに際しては、図９ないし図１２に示すように、筐体１０の前壁１０ａが鉛直上方に位置しかつ筐体１０の後壁１０ｂが鉛直下方に位置した姿勢にてその組付けが行なわれる。

具体的には、まず、図９に示すように、予め２個のコンデンサ２７がケース体２１に収納されるとともに、コンデンサ側バスバー２８Ａ，２８Ｂおよび蓄電状態検知ユニット２９が組付けられてなるコンデンサモジュール２０が、筐体１０の右側壁１０ｄ（すなわち右側筐体１３）に向けて図中に示す矢印方向（すなわちＹ２方向）から組付けられる。

その際、図１０に示すように、ケース体２１の右枠部２１ｄに設けられた複数の第１突部２３が筐体１０の右側壁１０ｄに設けられた複数の第１孔部１６にそれぞれ対応づけて嵌め込まれるようにするとともに、ケース体２１の右枠部２１ｄに設けられた複数の係止突部２４の係止爪２４ａが筐体１０の右側壁１０ｄの折り曲げ部１３ａに設けられた複数の係止孔部１７に対応づけて嵌め込まれることで係止されるようにする。このとき、ケース体２１の右枠部２１ｄに設けられた複数の凹部２３ａには、筐体１０の右側壁１０ｄに設けられた複数の第１支持突部１６ａが対応づけられて差し込まれることになる。

これにより、複数の第１突部２３と複数の第１孔部１６とが嵌まり合うとともに、複数の第１支持突部１６ａと複数の第１凹部とが嵌まり合うことにより、コンデンサモジュール２０が右側壁１０ｄによって支持されるとともに、複数の係止爪２４ａが複数の係止孔部１７に係止されることでコンデンサモジュール２０が右側壁１０ｄから脱落することが防止される。

次に、図１１に示すように、筐体１０の右側壁１０ｄによって支持されたコンデンサモジュール２０および当該右側壁１０ｄを含む右側筐体１３に向けて、筐体１０の左側壁１０ｃ（すなわち左側筐体１２）が、図中に示す矢印方向（すなわちＹ２方向）から組付けられる。

その際、図１２に示すように、ケース体２１の左枠部２１ｃに設けられた複数の第２突部２５が筐体１０の左側壁１０ｃに設けられた複数の第２孔部１８にそれぞれ対応づけて嵌め込まれるようにする。このとき、筐体１０の左側壁１０ｃに設けられた複数の第２支持突部１８ａは、それぞれケース体２１の左枠部２１ｃに設けられた複数の第２突部２５の後面に宛がわれることになる。

その後、筐体１０の左側壁１０ｃを含む左側筐体１２が図示しないビスによって筐体１０の右側壁１０ｄを含む右側筐体１３に固定されることにより、コンデンサモジュール２０が、右側壁１０ｄおよび左側壁１０ｃによって挟み込まれて保持されることになる。

次に、図１１に示すように、筐体１０の右側壁１０ｄおよび左側壁１０ｃによって保持されたコンデンサモジュール２０のケース体２１の開放部２１ａを覆うように、筐体１０の右側筐体１３および左側筐体１２に向けて、筐体１０の前壁１０ａ（すなわち前側筐体１１）が、図中に示す矢印方向（すなわちＸ２方向）から組付けられる。

具体的には、筐体１０の前壁１０ａを含む前側筐体１１が図示しないビスによって筐体１０の右側壁１０ｄを含む右側筐体１３および筐体１０の左側壁１０ｃを含む左側筐体１２に固定される。これにより、ケース体２１の開放部２１ａが筐体１０の前壁１０ａに設けられた閉塞部１４によって覆われることになるとともに、ケース体２１に収納された２個のコンデンサ２７に予め貼り付けられたクッション材４０に当該閉塞部１４が当接することになる。

そのため、クッション材４０がコンデンサ２７と閉塞部１４とによって挟み込まれて圧縮されることになり、これに伴い、コンデンサ２７が、ケース体２１の底部２１ｂに対して弾性付勢された状態で、閉塞部１４と当該底部２１ｂとによって挟み込まれて保持されることになる。

＜Ｄ．まとめ＞
以上において説明したように、本実施の形態に係るサーボドライバ１とすることにより、コンデンサ２７をケース体２１に収納することでコンデンサモジュール２０としてモジュール化するに当たり、コンデンサ２７をケース体２１に対して容易に嵌め込むことができるようになるばかりでなく、ケース体２１に収納されたコンデンサ２７を当該ケース体２１の底部２１ｂと筐体１０の一部である閉塞部１４とによって挟み込むことで保持することが可能になるため、組立作業が大幅に容易化する。また、コンデンサ２７と閉塞部１４との間にクッション材４０が介装されることにより、コンデンサ２７をケース体２１と筐体１０とによって安定的に保持することも可能になる。

したがって、上記構成を採用することにより、コンデンサ２７を筐体１０の内部において安定的に保持することができるとともに、当該コンデンサ２７を筐体１０に対して容易に組付けることができるサーボドライバ１とすることができる。

また、本実施の形態に係るサーボドライバ１にあっては、クッション材４０を予めコンデンサ２７に貼り付ける構成としているため、非常に容易に閉塞部１４とコンデンサ２７との間にクッション材４０を介装することができ、この点においても、組立作業の容易化が図られることになる。

また、本実施の形態に係るサーボドライバ１にあっては、筐体１０を閉塞部１４が設けられた部分である蓋体（すなわち前側筐体１１）と、当該蓋体によって閉鎖される開口部が設けられた箱体（すなわち前側筐体１１を除く部分の筐体）とに分割する構成とし、その上で、コンデンサモジュール２０が箱体に対して嵌め込みによって固定された後に蓋体を箱体に固定することにより、閉塞部１４によってケース体２１の開放部２１ａが覆われるように構成している。そのため、非常に簡便な組立作業にてコンデンサを筐体に対して組付けることが可能になる。したがって、この点においても、組立作業の容易化が図られることになる。

また、本実施の形態に係るサーボドライバ１にあっては、コンデンサ２７に接続されるバスバーを分割することにより、そのうちのコンデンサ側バスバー２８Ａ，２８Ｂがコンデンサモジュール２０に組み込まれるように構成されている。そのため、コンデンサモジュール２０を筐体１０に対して組付けるに際し、予め筐体１０に組付けられた残る部分のバスバーであるメイン基板側バスバー３１Ａ，３１Ｂコンデンサ側バスバー２８Ａ，２８Ｂを対応づけて接続するという簡便な作業により、コンデンサ２７を他の回路要素部品と電気的に接続できることになる。したがって、このように構成することにより、コンデンサ２７をケース体２１に収納することでモジュール化した場合にも、電気的な接続が確実にかつ容易に行なえることになる。

また、本実施の形態に係るサーボドライバ１にあっては、ケース体２１が絶縁性の樹脂部材にて構成されているため、ケース体２１を金属製の部材にて構成する場合に比べ、短絡が発生してしまうことが未然に防止できるばかりでなく、サーボドライバ１全体としての重量を大幅に低減することができる。さらには、ケース体２１の形状の設計自由度が増すため、コンデンサ２７をケース体２１によってより安定的に保持することも可能になる。

さらには、本実施の形態に係るサーボドライバ１にあっては、クッション材４０が高熱伝導性のクッションシートにて構成されているため、コンデンサ２７によって発生する熱がクッション材４０を介して筐体１０に効率的に放熱されることになり、コンデンサ２７の放熱効率の観点からも良好な構成とすることができる。

＜Ｅ．付記＞
上述した本実施の形態に係るサーボドライバ１の特徴的な構成を要約すると、以下のとおりとなる。
［構成１］
サーボモータの動作を制御するためのサーボドライバであって、
インバータの平滑回路を構成する外形が略円柱状のコンデンサ（２７）と、
前記コンデンサが収納されたケース体（２１）と、
前記コンデンサおよび前記ケース体を収容する筐体（１０）とを備え、
前記ケース体は、前記コンデンサを当該コンデンサの軸方向と直交する方向に沿って当該ケース体に対して出し入れ可能にする開放部（２１ａ）が設けられてなる略箱状の形状を有し、
前記開放部が前記筐体の一部である閉塞部（１４）によって覆われるように、前記ケース体が、前記筐体に対して組付けられ、
前記閉塞部と前記コンデンサとの間に弾性変形可能なクッション材（４０）が介装されることにより、前記コンデンサが、前記開放部が設けられた側とは反対側に位置する前記ケース体の底部（２１ｂ）に対して弾性付勢された状態で前記閉塞部と前記底部とによって挟み込まれて保持されている、サーボドライバ。
［構成２］
前記クッション材が、前記閉塞部および前記コンデンサのいずれかに貼り付けられている、構成１に記載のサーボドライバ。
［構成３］
前記筐体は、前記閉塞部が設けられた部分を含む蓋体（１１）と、前記蓋体によって閉鎖される開口部を有する箱体（１２，１３）とを含み、
前記ケース体が、前記開放部および前記底部が並ぶ方向と直交する方向に向けて突出する複数の突部（２３，２５）を有し、
前記箱体のうち、前記開放部および前記底部が並ぶ方向と直交する方向において前記ケース体に対向する部分には、複数の孔部（１６，１８）が設けられ、
前記複数の孔部に前記複数の突部が嵌め込まれることにより、前記ケース体が、前記箱体に対して固定されている、構成１または２に記載のサーボドライバ。
［構成４］
前記コンデンサの一対の接続端子（２７ａ）間の電位差を計測することによって前記コンデンサの蓄電状態を検知する検知回路と、前記検知回路による検知結果をその点灯の有無によって表示する発光体（２９ｂ）とが設けられた蓄電状態検知ユニット（２９）を備え、
前記蓄電状態検知ユニットが、前記ケース体に組付けられているとともに、前記発光体の点灯の有無を外部から視認可能にする表示用窓部（１５）が、前記筐体に設けられている、構成１から３のいずれかに記載のサーボドライバ。
［構成５］
前記コンデンサと当該コンデンサに電気的に接続されるべき回路要素部品とが、バスバーによって接続され、
前記バスバーが、前記コンデンサに一端が接続されたコンデンサ側バスバー（２８Ａ，２８ｂ）と、前記回路要素部品に一端が接続されるとともに他端が前記コンデンサ側バスバーの他端に接続された回路要素部品側バスバー（３１Ａ，３１Ｂ）とに分割されている、構成１から４のいずれかに記載のサーボドライバ。
［構成６］
前記ケース体が、絶縁性の樹脂部材からなる、構成１から５のいずれかに記載のサーボドライバ。
［構成７］
前記クッション材が、高熱伝導性のクッションシートからなる、構成１から６のいずれかに記載のサーボドライバ。

＜Ｆ．その他の形態等＞
上述した実施の形態においては、コンデンサにクッション材を貼り付ける構成とした場合を例示して説明を行なったが、筐体の閉塞部にクッション材を貼り付ける構成としてもよいし、コンデンサおよび閉塞部のいずれにもクッション材を貼り付けず、これらの間にクッション材を単に介装するのみとしてもよい。

また、上述した実施の形態において示した筐体の構成やケース体の構成、バスバーの構成等は、いずれも適宜その変更が可能であり、上述した実施の形態において示した構成に限定されるものではない。

また、上述した実施の形態においては、ケース体に複数の突部を設け、これらを嵌め込み可能な複数の孔部を筐体のうちの箱体に設けることにより、コンデンサモジュールが筐体に固定されるように構成した場合を例示して説明を行なったが、他の組付構造を採用してコンデンサモジュールを筐体に組付けるように構成してもよい。

このように、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

１ サーボドライバ、１０ 筐体、１０ａ 前壁、１０ｂ 後壁、１０ｃ 左側壁、１０ｄ 右側壁、１０ｅ 上壁、１０ｆ 下壁、１１ 前側筐体、１２ 左側筐体、１３ 右側筐体、１３ａ 折り曲げ部、１４ 閉塞部、１５ 表示用窓部、１６ 第１孔部、１６ａ 第１支持突部、１７ 係止孔部、１８ 第２孔部、１８ａ 第２支持突部、２０ コンデンサモジュール、２１ ケース体、２１ａ 開放部、２１ｂ 底部、２１ｃ 左枠部、２１ｄ 右枠部、２１ｅ 上枠部、２１ｆ 下枠部、２１ｇ 仕切り部、２２ 収納部、２３ 第１突部、２３ａ 凹部、２４ 係止突部、２４ａ 係止爪、２５ 第２突部、２６ 保持部、２７ コンデンサ、２７ａ 接続端子、２８Ａ，２８Ｂ コンデンサ側バスバー、２９ 蓄電状態検知ユニット、２９ａ サブ基板、２９ｂ 発光体、２９ｃ リード線、３０ メイン基板、３１Ａ，３１Ｂ メイン基板側バスバー、４０ クッション材、５０，５１ ボルト、６０ ビス。

Claims (7)

1. サーボモータの動作を制御するためのサーボドライバであって、
   インバータの平滑回路を構成する外形が略円柱状のコンデンサと、
   前記コンデンサが収納されたケース体と、
   前記コンデンサおよび前記ケース体を収容する筐体とを備え、
   前記ケース体は、前記コンデンサを当該コンデンサの軸方向と直交する方向に沿って当該ケース体に対して出し入れ可能にする開放部が設けられてなる略箱状の形状を有し、
   前記開放部が前記筐体の一部である閉塞部によって覆われるように、前記ケース体が、前記筐体に対して組付けられ、
   前記閉塞部と前記コンデンサとの間に弾性変形可能なクッション材が介装されることにより、前記コンデンサが、前記開放部が設けられた側とは反対側に位置する前記ケース体の底部に対して弾性付勢された状態で前記閉塞部と前記底部とによって挟み込まれて保持されている、サーボドライバ。
2. 前記クッション材が、前記閉塞部および前記コンデンサのいずれかに貼り付けられている、請求項１に記載のサーボドライバ。
3. 前記筐体は、前記閉塞部が設けられた部分を含む蓋体と、前記蓋体によって閉鎖される開口部を有する箱体とを含み、
   前記ケース体が、前記開放部および前記底部が並ぶ方向と直交する方向に向けて突出する複数の突部を有し、
   前記箱体のうち、前記開放部および前記底部が並ぶ方向と直交する方向において前記ケース体に対向する部分には、複数の孔部が設けられ、
   前記複数の孔部に前記複数の突部が嵌め込まれることにより、前記ケース体が、前記箱体に対して固定されている、請求項１または２に記載のサーボドライバ。
4. 前記コンデンサの一対の接続端子間の電位差を計測することによって前記コンデンサの蓄電状態を検知する検知回路と、前記検知回路による検知結果をその点灯の有無によって表示する発光体とが設けられた蓄電状態検知ユニットを備え、
   前記蓄電状態検知ユニットが、前記ケース体に組付けられているとともに、前記発光体の点灯の有無を外部から視認可能にする表示用窓部が、前記筐体に設けられている、請求項１から３のいずれかに記載のサーボドライバ。
5. 前記コンデンサと当該コンデンサに電気的に接続されるべき回路要素部品とが、バスバーによって接続され、
   前記バスバーが、前記コンデンサに一端が接続されたコンデンサ側バスバーと、前記回路要素部品に一端が接続されるとともに他端が前記コンデンサ側バスバーの他端に接続された回路要素部品側バスバーとに分割されている、請求項１から４のいずれかに記載のサーボドライバ。
6. 前記ケース体が、絶縁性の樹脂部材からなる、請求項１から５のいずれかに記載のサーボドライバ。
7. 前記クッション材が、高熱伝導性のクッションシートからなる、請求項１から６のいずれかに記載のサーボドライバ。

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