(57)【要約】【課題】  転がり案内装置の軌道レールに対して各種センサを一動作で容易に装着可能であると共に、前記軌道レールに対して装着したセンサを容易に取り外すことができ、前記軌道レールに対して何らの追加工も必要としないセンサ取付け部材及びセンサ取付け方法を提供する。【解決手段】  前記センサ４に被さって当該センサを前記軌道レール１の頂面１４との間に挟み込むセンサ保持部３０と、前記センサ保持部の両端に設けられると共に弾性変形を伴って前記軌道レール１を幅方向の両側から挟み込む一対の脚部３１と、を備えており、前記一対の脚部３１が前記軌道レール１を挟み込むのに伴い、前記センサ保持部３０が前記センサ４を前記軌道レール１の頂面に押圧するものである。【選択図】    図３
2020063756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり案内装置の軌道レールに対して各種センサを固定するためのセンサ取付け部材であって、
前記センサに被さって当該センサを前記軌道レールの頂面との間に挟み込むセンサ保持部と、
前記センサ保持部の両端に設けられると共に弾性変形を伴って前記軌道レールを幅方向の両側から挟み込む一対の脚部と、を備え、
前記一対の脚部が前記軌道レールを挟み込むのに伴い、前記センサ保持部が前記センサを前記軌道レールの頂面に押圧することを特徴とするセンサ取付け部材。
【請求項２】
各脚部には当該脚部の弾性変形に伴って前記軌道レールを押圧する当接部が設けられ、前記当接部は前記軌道レールの側面に形成された下向き傾斜面に圧接することを特徴とする請求項１記載のセンサ取付け部材。
【請求項３】
前記軌道レールの高さ方向に関する前記センサ保持部と前記脚部の当接部との間隔をｈ、前記軌道レールの下向き傾斜面における前記当接部の押圧位置と当該軌道レールの頂面までの高さをＨ、前記軌道レールの頂面に固定されるセンサの高さをＳとし、
Ｈ＋Ｓ＞ｈ
であることを特徴とする請求項２記載のセンサ取付け部材。
【請求項４】
各脚部は金属板を折り曲げて形成され、
当該脚部は、前記センサ保持部から前記軌道レールの幅方向の外側へ向けて延びる支持片と、前記支持片から前記軌道レールの側面に重なるように垂下する把持片と、を有し、
前記当接部は前記把持片に付勢されて前記軌道レールに圧接することを特徴とする請求項２記載のセンサ取付け部材。
【請求項５】
前記把持片の下端には当該把持片を前記軌道レールに向けてＶ字状に折り返した案内片が設けられると共に、前記案内片の先端に前記当接部が設けられ、
前記一方の脚部における前記把持片の最下端と他方の脚部における前記把持片の最下端の間隔は、前記軌道レールの幅よりも大きく、
前記一方の脚部における前記当接部と他方の脚部における前記当接部との間隔は、前記軌道レールの幅よりも小さいことを特徴とする請求項４記載のセンサ取付け部材。
【請求項６】
転がり案内装置の軌道レールに対して各種センサを固定するためのセンサ取付け方法であって、
前記軌道レールの頂面に対して前記センサを載置した後に、当該センサに対してセンサ取付け部材を被せ、当該センサ取付け部材を前記軌道レールに向けて押圧することにより、前記センサ保持部に具備された一対の脚部が弾性変形を伴って拡開して前記軌道レールを幅方向の両側から挟み込むと共に、前記一対の脚部が軌道レールの両側面に圧接する力を利用して、前記センサ取付け部材が前記センサを前記軌道レールの頂面との間に挟み込むことを特徴とするセンサ取付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数の転動体を介して移動ブロックが軌道レールに組み付けられた転がり案内装置に適用され、前記軌道レールに対して加速度センサ等の各種センサを装着するためのセンサ取付け部材及びセンサ取付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の転がり案内装置は、長手方向に沿って転動体の転走面が形成された軌道レールと、前記転走面を転走する多数の転動体を介して前記軌道レールに組み付けられると共に当該軌道レールに沿って往復動自在な移動部材とを備えている。前記移動部材は転動体が荷重を負荷しながら転走する負荷転走面を有しており、当該負荷転走面は前記軌道レールの転走面と対向することにより前記転動体の負荷通路を構成している。また、前記移動部材は前記負荷通路の一端から他端へ転動体を循環させる無負荷通路を有しており、前記負荷通路及び前記無負荷通路が連続することによって前記転動体の無限循環路が構成されている。これにより、前記移動部材は前記軌道レールに沿ってストロークを制限されることなく移動することが可能となっている。
【０００３】
転がり案内装置の製品寿命は主に前記軌道レールの転走面や前記移動部材の負荷転走面の疲労に左右される。しかし、当該転走面や負荷転走面、更にはそこを転動するボールやローラといった転動体が潤滑剤によって適切に潤滑されていない場合や過大な荷重を受けた場合には、前記転走面や負荷転走面のフレーキングが早期に発生してしまい、転がり案内装置の製品寿命が短命化してしまう可能性がある。また、転がり案内装置の用途は様々であり、特殊な異物が軌道レールに降りかかる環境や、極めて高温又は低温の環境下での使用等、当該用途における使用環境や負荷荷重等（以下、「使用条件」という）によって転走面等の疲労の進行は影響を受けざるを得ない。
【０００４】
従って、転がり案内装置にその本来の性能を発揮させると共にその製品寿命を全うさせるためには、当該転がり案内装置の動作状況を各種センサによって逐次検出し、検出した内容に基づいて時々刻々と変化する転がり案内装置の状態を把握できることが望ましい。
【０００５】
例えば特許文献１では、前記軌道レール又は移動部材に加速度センサを取り付け、当該加速度センサの出力信号を分析した後、その分析結果を所定の基準データと比較して前記回転軸受の異常の有無を判定する診断システムが提案されている。
【０００６】
前記加速度センサを前記移動部材や前記軌道レール等の被測定物に固定する方法としては、一般的に、加速度センサに設けられた雌ねじを利用して当該加速度センサを被測定物に対して直接ねじ止めする方法、接着剤を用いて当該加速度センサを被測定物に接着する方法、被測定物が磁性体の場合にマグネットを用いて磁力で固定する方法等が知られており、特許文献１でもこれらの方法によって加速度センサを前記軌道レールに固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２１０３０１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、転がり案内装置の軌道レールに対して各種センサを固定する場合、前述したねじ止め方法では前記軌道レールに対してねじ穴の加工が必要となり、当該ねじ穴は前記軌道レールの生産時に設ける必要があるので、生産コストの上昇を招くといった課題がある。また、既に使用されている既存の転がり案内装置の軌道レールに対しては、適用できないといった課題もある。
【０００９】
また、前記接着剤による固定の場合、前記軌道レールからセンサを取り外すことが困難であり、当該センサが障害となって前記移動部材を前記軌道レールから抜き取ることが不能になるといった課題があった。更に、前記マグネットを用いた固定の場合、当該マグネットの磁力が不十分だと前記センサが使用中に固定位置からずれてしまう可能性がある一方、前記マグネットの磁力を強力にし過ぎると、前記接着剤による固定と同様に、前記軌道レールからセンサを取り外すことが困難になるといった課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、転がり案内装置の軌道レールに対して各種センサを一動作で容易に装着可能であると共に、前記軌道レールに対して装着したセンサを容易に取り外すことができ、前記軌道レールに対して何らの追加工も必要としないセンサ取付け部材及びセンサ取付け方法を提供することにある。
【００１１】
すなわち、本発明は転がり案内装置の軌道レールに対して各種センサを固定するためのセンサ取付け部材であって、前記センサに被さって当該センサを前記軌道レールの頂面との間に挟み込むセンサ保持部と、前記センサ保持部の両端に設けられると共に弾性変形を伴って前記軌道レールを幅方向の両側から挟み込む一対の脚部と、を備えている。そして、前記一対の脚部が前記軌道レールを挟み込むのに伴い、前記センサ保持部が前記センサを前記軌道レールの頂面に押圧するものである。
【００１２】
また、本発明のセンサ取付け方法は、前記軌道レールの頂面に対して前記センサを載置した後に、当該センサに対してセンサ取付け部材を被せ、当該センサ取付け部材を前記軌道レールに向けて押圧することにより、前記センサ保持部に具備された一対の脚部が弾性変形を伴って拡開して前記軌道レールを幅方向の両側から挟み込むと共に、前記一対の脚部が軌道レールの両側面に圧接する力を利用して、前記センサ取付け部材が前記センサを前記軌道レールの頂面との間に挟み込むものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、一対の脚部が発揮する弾性力を用いて転がり案内装置の軌道レールに装着されるので、当該センサ取付け部材を用いれば軌道レールに対して各種センサを一動作で容易に装着することが可能であると共に、前記軌道レールに対して装着したセンサを容易に取り外すことが可能である。また、前記軌道レールに対してセンサ取付け部材を装着するにあたり、当該軌道レールに対して何らの追加工も必要としないので、センサ取付け部材を既に使用されている既存の転がり案内装置の軌道レールに対しても適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のセンサ取付け部材を装着した転がり案内装置の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明のセンサ取付け部材の実施形態の一例を示す斜視図である。
【図３】実施形態に係るセンサ取付け部材を軌道レールに装着した様子を示す正面図である。
【図４】実施形態に係るセンサ取付け部材が軌道レールに及ぼす力を示した説明図である。
【図５】実施形態に係るセンサ取付け部材と軌道レールとの寸法関係を示す説明図である。
【図６】実施形態に係るセンサ取付け部材を軌道レールに対して装着する様子を示す正面図である。
【図７】実施形態に係るセンサ取付け部材を図２に示す軌道レールと形状の異なる他の軌道レールに装着した様子を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を用いながら本発明の転がり案内装置のセンサ取付け部材を詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明のセンサ取付け部材を装着可能な転がり案内装置の一例を示す斜視図である。この転がり案内装置は、直線状に延びる軌道レール１と、転動体としての多数のボールを介して前記軌道レール１に組付けられた移動部材２とから構成されており、各種機械装置の固定部に前記軌道レール１を敷設し、前記移動部材２に対して各種の可動体を搭載することで、かかる可動体を軌道レール１に沿って往復移動自在に案内することができるようになっている。
【００１７】
前記軌道レール１は略断面四角形状の長尺体に形成されている。前記軌道レール１には前記ボールの転走面１０が長手方向に沿って複数形成されている。前記軌道レール１の左右両側面には凹所１１がそれぞれ設けられ、結果として当該軌道レール１の両側面の上部にはそれぞれ長手方向に沿った一対の突条が存在している。前記ボール転走面１０は各突条を上下から挟むようにして２条ずつ、計４条が設けられている。また、前記軌道レール１には長手方向に所定の間隔をおいて上面から底面に貫通するボルト取付け孔１２が複数形成されており、これらボルト取付け孔１２に挿入した固定ボルトを用いて、当該軌道レール１を固定部に対して強固に固定することができるようになっている。
【００１８】
一方、前記移動部材２は、大きく分けて、金属製の本体部材２１と、この本体部材２１の移動方向の両端に装着される一対の合成樹脂製の蓋体２２とから構成されている。この移動部材２は前記軌道レール１の各転走面１１に対応してボールの無限循環路を複数備えている。前記移動部材２を構成する本体部材２１には、前記軌道レール１の転走面１１と対向する負荷転走面が形成されており、ボールは軌道レール１の転走面１１と本体部材２１の負荷転走面との間で荷重を負荷しながら転がる。また、前記本体部材２１には前記負荷転走面と平行にボールの戻し通路が形成されており、前記ボールは荷重を負荷することなく前記戻し通路内を転動する。
【００１９】
一方、前記一対の蓋体２２には、前記負荷転走面と前記戻し通路とを接続する方向転換路が設けられると共に、前記軌道レールの転走面１１を転走するボールを前記方向転換路に誘導する掬い上げ部が設けられている。このため、前記蓋体２２を前記本体部材２１の端面に固定すると、荷重を負荷しながら前記軌道レール１の転走面１１上を転動していたボールが、前記掬い上げ部によって前記転走面１１から離れて前記方向転換路内に導かれ、当該方向転換路によって前記戻し通路に送り込まれる。また、前記戻し通路内を転動していたボールは、前記方向転換路を経て前記軌道レール１の転走面１１上に戻される。すなわち、前記本体部材２１に対して一対の蓋体２２を固定すると、前記ボールの無限循環路が完成する。
【００２０】
尚、図を用いて説明した実施形態の転がり案内装置はあくまでも本発明のセンサ取付け部材を適用可能な一例であり、前記軌道レール１の形状はこれに限られるものではない。また、図を用いて説明した転がり案内装置では転動体としてボールを使用するものを示したが、ローラを使用した転がり案内装置に本発明を適用することもできる。
【００２１】
次に、本発明を適用したセンサ取付け部材の実施形態の一例について説明する。
【００２２】
図１に示すように、前記軌道レール１の長手方向の端部にはセンサ取付け部材３を用いてセンサ４が固定されている。このセンサ４は前記移動部材２と前記軌道レール１とが相対的に移動する際に生じる物理量の変化を検出するものであり、当該センサ４の検出信号を分析することにより、前記転がり案内装置の経時的な使用に伴う状態の変化を診断することができる。
【００２３】
前記センサ4の検出対象となる物理量として、前記軌道レール１に発生する振動を選択するのであれば、前記センサ４としては例えば加速度センサを用いることができる。また、前記移動部材２が前記軌道レール１に沿って移動する際に発生する音の変化を前記センサ４の検出対象とするのであれば、前記センサ４としてマイクロフォンを用いることができる。
【００２４】
図２は前記センサ取付け部材３を示す斜視図、図３は前記センサ取付け部材３を前記軌道レール１に装着した状態を示す正面図である。この実施形態で使用する前記センサ４は加速度センサであり、図３に示すように、略矩形状に形成されて、検知面４０を前記軌道レール１の頂面に押し付けて使用する。また、前記センサ４からは当該センサ４を他の計測機器に接続するためのケーブル４１が延びている（図１参照）。
【００２５】
前記センサ取付け部材３は例えばステンレス等の金属板を折り曲げて製作されており、工具を用いることなく前記軌道レール１に対して装着することが可能である。前記センサ取付け部材３は、前記センサ４を前記軌道レールの頂面との間に挟み込むセンサ保持部３０と、前記センサ保持部３０の両端に設けられると共に前記軌道レール１の両側面に垂下した一対の脚部３１と、を備えている。
【００２６】
前記センサ取付け部材３は前記軌道レール１の上方（図３の紙面上方向）から当該軌道レールに対して押し込んで使用する。すなわち、前記軌道レール１上に前記センサ４を載置した後に、前記センサ取付け部材３を前記センサ４に被せ、当該センサ取付け部材を前記軌道レールに向けて押圧する。これにより、前記一対の脚部３１が弾性変形を伴って拡開して前記軌道レール１を幅方向の両側から挟み込み、前記軌道レール１に対するセンサ取付け部材３の装着が完了する。
【００２７】
前記センサ保持部３０は前記センサ４の一部を収容する溝を有しており、前記センサ４に対して前記軌道レール１の上方（図３の紙面上方向）から被さっている。前記センサ取付け部材３が軌道レール１に装着された状態で、前記センサ４は前記センサ保持部３０と前記軌道レール１の頂面１４との間に挟まれている。また、前記一対の脚部３１のそれぞれは弾性変形を伴って前記軌道レール１の側面に当接しており、前記軌道レール１は前記一対の脚部３１によって幅方向の両側から挟み込まれている。そして、これら一対の脚部３１が前記軌道レール１を弾性的に挟み込むのに伴い、前記センサ保持部３０は前記軌道レール１の頂面に向けて引き下げられる。これにより、前記センサ４は前記センサ保持部３０によって前記軌道レール１の頂面に押圧され、前記検知面４０と前記軌道レール１との間に発生する摩擦力によって当該軌道レール１に固定される。
【００２８】
前記一対の脚部３１のそれぞれは、前記センサ保持部３０から前記軌道レール１の幅方向の外側へ向けて延びる支持片３２と、前記支持片３２から前記軌道レール１の側面に重なるように垂下する把持片３３と、を備えている。すなわち、各脚部３１は前記センサ保持部３０に対して片持ち梁のように保持されており、前記一対の脚部３１の下端を押し拡げながら前記センサ取付け部材３を前記軌道レール１に対して装着すると、前記センサ保持部３０に対して前記支持片３２が、また、前記支持片３２に対して前記把持片３３が弾性変形を生じ、これら一対の脚部３１の間に前記軌道レール１が挟み込まれる。
【００２９】
また、前記把持片３３の下端であって前記軌道レール１に面した内側には案内片３４が設けられると共に、当該案内片３４の先端には前記軌道レール１を押圧する当接部３５が設けられている。前記案内片３４は前記把持片３３の下端を前記軌道レール１に向けてＶ字状に折り返して形成されており、また、前記当接部３５は前記案内片３４の上端を円弧状に湾曲させて形成されている。前記軌道レール１の側面には前記凹所１１を形成する下向き傾斜面１３が存在しており、前記当接部３５は前記軌道レール１の下向き傾斜面１３に圧接している。尚、本実施形態の軌道レール１では前記下向き傾斜面１３に対してボールの転走面１０が形成されており、結果として前記当接部３５は前記転走面１０に圧接している。
【００３０】
前記センサ取付け部材３は一対の脚部３１が押し拡げられた状態で前記軌道レール１に装着され、各脚部３１に設けられた当接部３５が前記軌道レール１の下向き傾斜面１３に圧接しているので、図４に示すように、前記当接部３５は前記軌道レール１に対して斜め上向きの力ｆを及ぼしている。このため、前記当接部３５が軌道レール１を押圧する反力として、前記センサ取付け部材３には前記センサ保持部３０を前記軌道レール１の頂面１４に向けて押し下げる力Ｆが作用し、この力Ｆによって前記センサ４が前記軌道レール１に押し付けられる。そして、前記センサの検知面４０と前記軌道レール１の頂面１４との間には前記力Ｆの大きさに応じた摩擦力が発生し、この摩擦力によって当該センサ４が軌道レール１の頂面１４に対して滑ることなく固定される。
【００３１】
図５に示すように、前記軌道レール１の高さ方向（紙面上下方向）に関する前記センサ保持部３０と前記脚部３１の当接部３５との間隔をｈ、前記軌道レール１の下向き傾斜面１３における前記当接部３５の押圧位置と当該軌道レール１の頂面までの高さをＨ、前記軌道レール１の頂面１４に固定されるセンサ４の高さをＳとした場合、前記センサ保持部３０が前記センサを前記軌道レール１の頂面１４に対して確実に押圧するための条件は、Ｈ＋Ｓ＞ｈである。
【００３２】
この条件が満たされる場合、略Ｌ字状に交わっている各脚部３１の支持片３２と把持片３３は前記軌道レール１の高さ方向へ引き延ばされ、それによって当接部３５が軌道レール１の側面に設けられた下向き傾斜面１３に当接する。これによって、前記当接部３５は前記軌道レール１に対して斜め上向きの力ｆ（図４参照）を及ぼし、前記センサ保持部３０が前記センサ４を前記軌道レール１の頂面１４に押圧する力Ｆが発生する。
【００３３】
また、前記一方の脚部３１における前記把持片３３の最下端と他方の脚部３１における前記把持片３３の最下端の間隔Ｄは、前記軌道レール１の幅Ｗよりも大きく設定されている。更に、一方の脚部３１における前記当接部３５と他方の脚部３１における前記当接部３５との間隔ｄは、前記軌道レール１の幅Ｗよりも小さく設定されている。
【００３４】
このため、前記センサ取付け部材３を前記軌道レール１の上方からセンサ４に被せ、当該センサ取付け部材３を軌道レール１に向けて押圧すると、前記案内片３４が前記軌道レール１の幅方向両側の肩部付近に接触する。前記案内片３４は前記把持部３３の最下端から斜め上方へ折り返されているので、前記センサ取付け部材３を更に軌道レール１に向けて押圧すると、図６に示すように、前記案内片３４が軌道レール１に対して滑りを生じながら前記一対の脚部３１が当該軌道レール１の側面から離れる方向へ拡開し、最終的には図３に示すように前記当接部３５が前記軌道レール１の凹所内に嵌合して、当該当接部３５が前記軌道レール１の下向き傾斜面１３に圧接する。
【００３５】
すなわち、この実施形態のセンサ取付け部材３は前記軌道レール１の上方から押圧するのみで、特別な工具を用いることなく、当該軌道レール１に対して容易に装着することが可能である。また、装着時に前記一対の脚部３１が前記軌道レール１に対して及ぼす押圧力を利用して、前記センサ４を前記軌道レール１に対して圧接させ、当該センサ４を軌道レール１に対して強固に固定することが可能である。更に、前記センサ取付け部材３は前記一対の脚部３１が発揮する弾性力のみによって前記軌道レール１に装着されているので、当該一対の脚部３１を押し拡げるのみで、前記軌道レール１からセンサ取付け部材３を容易に取り外すことも可能である。
【００３６】
図７は、他の転がり案内装置の軌道レール１Ａに対して前記センサ取付け部材３を装着した様子を示す正面図である。この軌道レール１Ａは転動体としてローラを使用する転がり案内装置に対応したものであり、当該軌道レール１Ａの両側面には凹所１１ａが形成され、前記凹所１１ａの上部及び下部には下向き傾斜面１３ａ及び上向き傾斜面１３ｂが設けられ、これら下向き傾斜面１３ａ及び上向き傾斜面１３ｂのそれぞれがローラの転走面となっている。前記センサ取付け部材３は前記一対の脚部３１が前記軌道レール１Ａの上部構造を抱え込むようにして、当該脚部３１の当接部３５が前記下向き傾斜面１３ａに圧接している。このため、前記実施形態のセンサ取付け部材３は形状の異なる軌道レールに対しても柔軟に適用可能であり、各種転がり案内装置の軌道レールに対するセンサの固定に利用することができる。
【００３７】
尚、以上説明してきた実施形態に係るセンサ取付け部材３では、一枚の金属板を折り曲げて前記センサ保持部３０と前記一対の脚部を一体に形成しているが、本発明のセンサ取付け部材はこれに限られるものではなく、例えば前記センサ保持部と前記一対の脚部を別々に成形し、これらを溶接やねじ止め等によって一体化したものであっても良い。
【００３８】
１…軌道レール、２…移動部材、３…センサ取付け部材、４…センサ、１３…下向き傾斜面、３０…センサ保持部、３１…脚部、３２…支持片、３３…把持片、３４…案内片、３５…当接部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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