(57)【要約】【課題】直動装置において、効率的に、その相対移動に伴って連続的な発電を可能とする技術を提供する。【解決手段】金属製の表面部を有する軌道部材と、移動部材と、を有する直動装置における発電システムであって、複数の永久磁石を有する回転磁石部の回転軸が、軌道部材の長手方向に対して所定角度で交差するように、且つ、該回転磁石部の回転周面の一部が表面部と対向し且つ該回転周面の一部と該表面部との距離が、該移動部材の該軌道部材に対する相対移動によって該表面部に渦電流を生成する所定距離となるように、該回転磁石部が移動部材上に配置される。そして、移動部材の軌道部材に対する相対移動に伴って回転する回転磁石部に近接してコイル部材を配置し、該回転磁石部の回転により該コイル部材を通過する磁束変化により発電が行われる。【選択図】図３
2018157616.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に沿って延在し金属製の表面部を有する軌道部材と、複数の転動体を介して前記軌道部材に対向するように配置され、且つ該軌道部材の前記長手方向に沿って相対的に移動可能な移動部材と、を有する直動装置と、
複数の永久磁石が回転自在に軸支される回転磁石部であって、該回転磁石部の回転周面上に異なる磁極が交互に形成された回転磁石部と、
前記回転磁石部の回転軸が、前記軌道部材の長手方向に対して所定角度で交差するように、且つ、該回転磁石部の回転周面の一部が前記表面部と対向し且つ該回転周面の一部と該表面部との距離が、該移動部材の該軌道部材に対する相対移動によって該表面部に渦電流を生成する所定距離となるように、該回転磁石部を前記移動部材に配置する配置部と、
前記移動部材の前記軌道部材に対する相対移動に伴って回転する前記回転磁石部に近接して配置されたコイル部材を有し、該回転磁石部の回転により該コイル部材を通過する磁束変化により発電する発電部と、
を備える、直動装置における発電システム。
【請求項２】
前記表面部は、前記移動部材が前記軌道部材の本体に対向する面であって前記複数の転動体が転走しない対向面を覆うように、該軌道部材の本体に対して取り付けられるカバー部材である、
請求項１に記載の直動装置における発電システム。
【請求項３】
前記軌道部材は、該軌道部材の本体が取り付けられる所定の固定部材を有し、且つ前記移動部材が該軌道部材の本体に対向する面であって前記複数の転動体が転走しない対向面に、該軌道部材を該所定の固定部材に取り付けるための取付孔を有し、
前記配置部は、前記移動部材が前記軌道部材の本体に対して相対移動する際に、前記回転磁石部の回転周面が前記取付孔と重ならないように、該回転磁石部を該移動部材に配置する、
請求項１に記載の直動装置における発電システム。
【請求項４】
前記配置部は、前記回転磁石部の回転周面が前記軌道部材の側面に位置する前記表面部に対して対向するように、該回転磁石部を前記移動部材に配置する、
請求項１に記載の直動装置における発電システム。
【請求項５】
前記軌道部材は、該軌道部材の本体が取り付けられる所定の固定部材を有し、
前記配置部は、前記回転磁石部の回転周面が前記所定の固定部材上の前記表面部に対して対向するように、該回転磁石部を前記移動部材に配置する、
請求項１に記載の直動装置における発電システム。
【請求項６】
前記表面部は、非磁性体の金属製である、
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の直動装置における発電システム。
【請求項７】
前記コイル部材は、前記回転自在に軸支された前記回転磁石部を囲むように配置される、
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の直動装置における発電システム。
【請求項８】
前記コイル部材は、前記回転周面とは異なる前記回転磁石部上の面に対向する位置であって、前記移動部材の前記軌道部材に対する相対移動に伴う該回転磁石部の回転に伴い該回転磁石部からの磁束が変動する位置に配置される、
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の直動装置における発電システム。
【請求項９】
前記所定角度は、前記軌道部材の長手方向と直交する角度である、
請求項１から請求項８の何れか１項に記載の直動装置における発電システム。
【請求項１０】
前記発電部により発電された電力を蓄電する蓄電装置を、更に備える、
請求項１から請求項９の何れか１項に記載の直動装置における発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌道部材に対して相対移動する移動部材を有する直動装置において、当該相対移動により発電を行う発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械や搬送装置で広く利用されているリニアガイド等の直動装置は、モータ等のアクチュエータによって駆動されることで振動を生じたり、摩擦によって発熱したりする。これらの振動や温度は直動装置の寿命に影響する。したがって、直動装置をメンテナンスするために寿命に影響を及ぼすこれらのパラメータを測定するセンサ（加速度センサや温度センサ等）を装置内の該当箇所に配置し、その値の取得が行われる。一般に、これらのセンサによるパラメータの取得や、その取得されたパラメータ値を外部の処理装置に伝送を行うためには、当該センサや伝送装置への電力供給が必要となる。一例としては、有線の給電線により電力の供給が行われる。
【０００３】
また、上記のように給電線で電力を供給すると、直動装置の駆動に伴って給電線も変位することになり、その変位に起因して給電線に負荷が掛かり給電線の断線が生じるおそれがある。そこで、例えば特許文献１に示すように、給電線のように有線の電力供給線を用いずに、直動装置内のセンサ等に電力を供給する技術が開発されている。当該技術では、直動装置の軌道部材側に永久磁石が、表面側の磁極が交互に異なるように配置され、且つ、直動装置の移動部材側には発電用のコイルが配置されている。そして、移動部材が相対移動することで、コイル部材を通過する磁束の変化に伴って発電が行われ、その発電電力が移動部材内のセンサ等に供給されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２２４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術のように、直動装置の軌道部材側に永久磁石を配置し、移動部材側にコイル部材を配置して、該移動部材の移動に伴って発電を行う場合、移動部材が相対移動を行う範囲において軌道部材側に永久磁石を配置しなければならず、その構成には多くのコストを要することになる。また、軌道部材側に永久磁石を配置することで、直動装置が設置される機械（例えば、工作機械や搬送装置等）で生じた金属屑等の粉塵が永久磁石に吸引され付着することで、移動部材の相対移動を阻害する原因となり得る。
【０００６】
このように直動装置は、軌道部材上を移動部材が相対移動するように構成されるため、従来技術では、効率的な発電、すなわちその相対移動に伴った連続的な発電を行うことは困難である。また、直動装置における種々のパラメータ取得を効果的に行うために、移動部材側に搭載される、電力を消費する装置（センサ等）の数は増え、また、当該電力消費装置の稼働時間も長くなる傾向にある。このような傾向に十分に対応するためには、更なる効率的な発電技術が求められるが、従来技術では十分に対応することは困難である。
【０００７】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、軌道部材に対して相対移動する移動部材を有する直動装置において、効率的に、その相対移動に伴って連続的な発電を可能とする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明において、上記課題を解決するために、直動装置の移動部材側に、移動部材の相対移動に伴って回転自在に構成される回転磁石部を配置し、その回転により生じる磁束変化を利用してコイル部材による発電を行う構成を採用した。これにより、軌道部材側には永久磁石を配置することなく発電が可能となり、従来技術のような課題の発生を抑制することができる。
【０００９】
詳細には、本発明は、長手方向に沿って延在し金属製の表面部を有する軌道部材と、複数の転動体を介して前記軌道部材に対向するように配置され、且つ該軌道部材の前記長手方向に沿って相対的に移動可能な移動部材と、を有する直動装置における発電システムであって、当該直動装置と、複数の永久磁石が回転自在に軸支される回転磁石部であって、該回転磁石部の回転周面上に異なる磁極が交互に形成された回転磁石部と、前記回転磁石部の回転軸が、前記軌道部材の長手方向に対して所定角度で交差するように、且つ、該回転磁石部の回転周面の一部が前記表面部と対向し且つ該回転周面の一部と該表面部との距離が、該移動部材の該軌道部材に対する相対移動によって該表面部に渦電流を生成する所定距離となるように、該回転磁石部を前記移動部材に配置する配置部と、前記移動部材の前記軌道部材に対する相対移動に伴って回転する前記回転磁石部に近接して配置されたコイル部材を有し、該回転磁石部の回転により該コイル部材を通過する磁束変化により発電する発電部と、を備える。
【００１０】
本発明の発電システムが適用される直動装置は、軌道部材と移動部材とを有しており、軌道部材には金属製の表面部が設けられている。また当該発電システムでは、配置部により回転磁石部が移動部材に配置されている。この回転磁石部は、複数の永久磁石が回転自在に軸支されるように構成され、その軸支により回転磁石部が回転する状態においてその周方向に形成される面である回転周面上には、異なる磁極が交互に形成される。このような回転磁石部が配置部により配置されることで、軌道部材に対して回転磁石部が所定の相対関係に置かれることになる。
【００１１】
そして、当該所定の相対関係は、移動部材の相対移動に伴って、回転磁石部からの磁束により表面部に渦電流が形成されるとともに、その渦電流による磁界によって回転磁石部の回転を実現する関係である。具体的には、当該関係は、上記の通り、回転磁石部の回転軸が軌道部材の長手方向に対して所定角度で交差し、且つ、回転周面の一部とそれが対向する表面部との距離が、該移動部材の相対移動によって該表面部に渦電流を生成する所定距離となる関係である。当該所定角度は、回転磁石部の回転軸が、軌道部材の長手方向に平行となる角度以外の交差角度であればよく、好ましくは軌道部材の長手方向に直交する角度である。
【００１２】
このように配置部により表面部に対して回転磁石部が非接触状態で配置されることで、移動部材が軌道部材に対して相対移動すると、金属製の表面部上に渦電流が発生する。そして、移動部材は相対移動を行うことで、この渦電流による磁力（反発力）が回転磁石部を回転させるモーメントを発生させることになる。そして、回転磁石部が回転すると、それが有する複数の永久磁石による磁束が変動することになる。その結果、回転磁石部に近接して配置されているコイル部材を通過する磁束が変動し、その変動によりコイル部材を有する発電部で発電が行われることになる。このように発電部により発電された電力は、移動部材に搭載されている、種々の供給電力により作動する装置（センサ等）に供給することが可能である。
【００１３】
なお、表面部に渦電流を発生させるためには、表面部は金属製である必要があるが、当該表面部は非磁性体の金属製でもよく又は磁性体の金属製でもよい。一般に、表面部が磁性体の金属製である場合には、非磁性体である場合と比べて渦電流による磁力（反発力）
よりも吸引力が大きくなり回転磁石部の円滑な回転を却って阻害する可能性がある。そのため、表面部が非磁性体の金属製であることが好ましい。
【００１４】
このように回転磁石部を移動部材側に配置させて、軌道部材に対する移動部材の相対移動に伴って回転磁石部が回転するように構成することで、当該相対移動に伴って連続的な発電を行うことが可能となる。このとき回転磁石部は軌道部材に対して非接触状態であるため、回転磁石部の摩耗、破損の心配はない。また、移動部材が相対移動を継続する限り、回転磁石部の回転も継続されることになるため、発電容量も比較的大きくなり、電力供給先となる装置の数を増やし、又は、当該装置の稼働時間を長くすることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
軌道部材と移動部材を有する直動装置において、効率的に、該移動部材の相対移動に伴って連続的な発電が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】直動装置であるリニアガイドにおける発電システムの概略構成を示す第１の図である。
【図２】図１に示す発電システムに搭載される発電モジュールの概略構成を示す図である。
【図３】図２に示す発電モジュールと軌道部材との相関関係を示す図である。
【図４】リニアガイドにおける発電システムによる発電電力の推移を示す図である。
【図５】リニアガイドにおける発電システムの概略構成を示す第２の図である。
【図６】図５に示す発電システムにおいて、発電モジュールを可視化した図である。
【図７】図５に示す発電システムに搭載される発電モジュールの概略構成を示す図である。
【図８】図７に示す発電モジュールと軌道部材との相関関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１８】
図１は転がり案内装置の一つであるリニアガイド１における発電システムの一実施形態を示す斜視図である。このリニアガイド１は、本発明の直動装置に相当し、直線状に形成された軌道レール３と、複数の転動体として複数のボールを介して軌道レール３にチャネル状に組み付けられると共に内部にボールの無限循環路を備えた移動部材としての移動ブロック２とから構成されており、ボールが移動ブロック２の無限循環路内を循環することで該移動ブロック２が軌道レール３上を長手方向に相対移動するようになっている。軌道レール３は、金属製である。
【００１９】
軌道レール３は断面略矩形状に形成される。また、軌道レール３はレール本体３０を有し、後述する図５に示すようにレール本体３０の上面３３から下面方向に、ボルト取付孔３２が上面３３の長手方向中心軸に沿って所定の間隔に形成されている。このボルト取付孔３２に鋼製の固定ボルトを締結することで軌道レール３をベッド、コラム等の固定部材３５に対して固定することができる（図５を参照）。なお、本実施例１においては、ボルト取付孔３２を隠すように軌道レール３の長手方向に延在する金属製のカバー部材３０ａが、この軌道レール３の上面３３上に配置されている。なお、カバー部材３０ａは、非磁性体の金属製（例えば、アルミニウム製）である。このようにカバー部材３０ａが設けられている場合は、当該カバー部材３０ａと軌道レール３が本発明の軌道部材に相当する。
更に、この軌道レール３の、ボルト取付孔３２と干渉しない左右側面には、前記ボールが転走する二条のボール転走面３１が長手方向に沿ってそれぞれ形成されており、当該軌道レール３には合計四条のボール転走面３１が形成されている。尚、本実施形態に係る軌道レール３では四条のボール転走面３１が形成されているが、これらボール転走面３１の条数及び配置はリニアガイド１の用途及び負荷荷重の大きさに応じて適宜設定変更することができる。
【００２０】
また、移動ブロック２は、テーブル等の可動体が固定される取付面４１を有するブロック本体４と、このブロック本体４の相対移動方向の両端部４１ａ、４１ｂのそれぞれに装着される一対の蓋体としてのエンドプレート５と、から構成されている。なお、エンドプレート５には図示されないシール部材が装着されており、該シール部材がエンドプレート５と軌道レール３の上面３３との隙間を密封し、軌道レール３に付着した塵芥等の異物が移動ブロック２の内部に進入するのを防止している。また、リニアガイド１が工作機械の内部等で利用されるときには、軌道レール３が、鉄片等の切削屑を含むクーラントに晒される場合もあり、このような切削屑等が異物として移動ブロック２の内部に進入するのを上記シール部材で防いでいる。
【００２１】
ここで、長期間にわたってリニアガイド１が使用されると、シール部材の経年劣化等により移動ブロック２の内部に異物が進入しやすくなる。移動ブロック２の内部に異物が進入してしまうと、その直動動作に影響を及ぼし振動が発生しやすくなる。そのため、リニアガイド１の異常が表面化する前に、移動ブロック２の動作状態を、リニアガイド１の動作、特に移動ブロック２の動作に基づいて把握し、リニアガイド１のメンテナンスをユーザに通知するのが好ましい。そこで、リニアガイド１には、ブロック本体４の両側端部に設けられたエンドプレート５のうち、端部４１ａ側に設けられたエンドプレート５の外側に、移動ブロック２の相対移動時の振動を検出する振動検出装置１０が取り付けられている。具体的には、振動検出装置１０は、移動ブロック２の振動を検出するための加速度センサ１１を有し、そこで検出された加速度データは、無線モジュール１４によりリニアガイド１の外部にある情報処理装置１００に無線で伝送される。なお、振動検出のための加速度センサ１１の他に、所望のパラメータ（例えば、温度等）を検出する他のセンサが、振動検出装置１０に設けられてもよい。このように伝送されてくる加速度データを利用して、情報処理装置１００は、リニアガイド１の移動ブロック２に異常な振動が生じていないか診断するための診断処理を実行し、その診断結果に基づいてユーザにリニアガイド１のメンテナンスに関する通知を行うことができる。また無線モジュール１４を利用することで、情報処理装置１００に加速度データを伝送するために伝送ケーブルを利用せずにすみ、その断線を懸念する必要がなくなる。
【００２２】
一方で、このように移動ブロック２の動作状態に関するパラメータを検出、取得するために加速度センサや無線モジュールを利用するためには、これらに対して作動させるための電力を供給する必要がある。特に、移動ブロック２の状態を定期的に検出、取得するためには、その作動電力を安定して連続的に供給することが要求される。電力供給に関しては、二次電池を振動検出装置１０に搭載することもできるが、その場合、二次電池を配置する空間が必要となり移動ブロック２が大型化してしまい、また、二次電池の容量も有限であるため何れはその交換が必要となり、ユーザの利便性が高いとは言えない。また、電力を外部の電源から動力ケーブルを介して供給することも可能であるが、その場合は、移動ブロック２の相対移動に伴う動力ケーブルの断線がやはり懸念される。
【００２３】
そこで、本実施例では、振動検出装置１０に、加速度センサ１１と無線モジュール１４を駆動するために必要な電力を発電する発電モジュール２０と、発電モジュール２０によって発電された電力に対して所定の電気的処理、すなわち整流及び昇圧に関する処理を行う処理回路１２と、処理回路１２によって処理された後の電力を蓄電する蓄電装置（キャ
パシタ）１３等を有している。蓄電装置１３に蓄電された電力は、図示されない制御装置によって、加速度センサ１１及び無線モジュール１４に供給制御される。なお、発電モジュール２０、加速度センサ１１、処理回路１２、蓄電装置１３、無線モジュール１４、及びこれらを電気的に接続するケーブル等は、保護のために振動検出装置１０の装置本体１０ａの内部に配置されている。
【００２４】
ここで、図２及び図３に基づいて、発電モジュール２０について説明する。図２は、発電モジュール２０の概略構成を示す図であり、図３は、軌道レール３側の構成に対する発電モジュール２０の相関関係を説明するための図である。発電モジュール２０では、筒状のベース部材２２の表面側に断面が扇型の永久磁石２１が６つ配置されており、ベース部材２２の内側には回転軸２３が嵌め込まれている。そして、回転軸２３は、振動検出装置１０の装置本体１０ａに対して回転自在に取り付けられている。したがって、６つの永久磁石２１は、回転軸２３を中心として一体となって回転可能に配置され、この６つの永久磁石２１の回転の周方向には、概ね連続する回転周面２００が形成される（図３（ａ）を参照）。更に、６つの永久磁石２１のそれぞれの、回転周方向の表面は異なる磁極が交互に並ぶように各永久磁石２１の磁気特性が設定されている。このように回転軸２３、ベース部材２２、６つの永久磁石２１による回転自在の構成である磁石回転プレート２０Ａが、本発明の回転磁石部に相当する。
【００２５】
そして、発電モジュール２０では、当該磁石プレートの周囲を囲むように、具体的には、磁石回転プレート２０Ａが回転している場合でも磁石回転プレート２０Ａを内部に包むように、巻かれて形成されたコイル部材２５が配置されている。すなわち、コイル部材２５の内側に、磁石回転プレート２０Ａは配置されている。また、このコイル部材２５は、固定フレーム２４を介して、振動検出装置１０の装置本体１０ａに固定されている。したがって、仮に磁石回転プレート２０Ａが、回転軸２３を中心として回転すると、コイル部材２５を貫く永久磁石２１による磁束が変動することにより、コイル部材２５に電流が生じ発電が行われることになる。よって、固定フレーム２４及びコイル部材２５は、本発明の発電部に相当する。
【００２６】
ここで、回転軸２３、ベース部材２２、６つの永久磁石２１による上記の磁石回転プレート２０Ａは、装置本体１０ａに回転軸２３を中心軸として回転自在に取り付けられるが、移動ブロック２の相対移動に伴い磁石回転プレート２０Ａが軌道レール３側との間に生じる磁力により連続的に回転するように、その際の軌道レール３側の構成に対する磁石回転プレート２０Ａの相関関係が決定されている。
【００２７】
その相関関係について、図３に基づいて説明する。図３の上段（ａ）には、上記磁石回転プレート２０Ａを振動検出装置１０の側面から見た場合の、磁石回転プレート２０Ａと軌道レール３側の構成との相対的な位置関係が示されている。図３（ａ）において、図面の左右方向が軌道レール３の長手方向（図中、破線矢印の方向）に該当する。同図に示すように、回転周面２００が、６つに永久磁石２１の表面で形成されており、同図において回転周面２００の最下点が、軌道レール３側のカバー部材３０ａと対向し、当該最下点とカバー部材３０ａとの距離が所定距離Δｈとされている。また、図３の下段（ｂ）には、磁石回転プレート２０Ａを振動検出装置１０の上方から見た場合の、磁石回転プレート２０Ａと軌道レール３側の構成との相対的な位置関係が示されている。図３（ｂ）において、図面の上下方向が軌道レール３の長手方向（図中、破線矢印の方向）に該当する。また、回転軸２３の軸線は図中一点鎖線で表されており、当該軸線の延在方向は、軌道レール３の長手方向と直交する相関となっている。
【００２８】
このように軌道レール３側の構成に対する磁石回転プレート２０Ａの相関関係が決定されると、移動ブロック２が軌道レール３に対して相対移動すると（図３においては、磁石
回転プレート２０Ａが軌道レール３の長手方向に沿って移動することと同一視できる）、磁石回転プレート２０Ａが有する永久磁石２１からの磁束の変位により、軌道レール３側の、磁石回転プレート２０Ａに近いカバー部材３０ａの表面上に渦電流が発生する。更に、この渦電流により生じる磁力によって磁石回転プレート２０Ａに含まれる永久磁石２１に対して磁力が作用し、磁石回転プレート２０Ａを回転軸２３を中心に回転させるモーメントが生じることになる。そして、このモーメントは、移動ブロック２が相対移動することで連続的に発生することになる。この結果、移動ブロック２が軌道レール３に対して相対移動すると、カバー部材３０ａ上の渦電流を介して磁石回転プレート２０Ａが回転されることになる（図３（ａ）、（ｂ）において、回転方向は白抜き矢印で示されている）。
【００２９】
なお、カバー部材３０ａ上に発生する渦電流は、上記所定距離Δｈに依存して変化する。したがって、永久磁石２１の磁力を考慮し、磁石回転プレート２０Ａに対して、連続的な回転を生ぜしめるモーメントが好適に掛かるように所定距離Δｈが決定される。すなわち、所定距離Δｈが長すぎると、カバー部材３０ａ上に発生する渦電流が弱くなり、磁石回転プレート２０Ａを回転させるモーメントを十分に発生させることが困難となる。また、所定距離Δｈが短すぎると、カバー部材３０ａ上に発生する渦電流が強くなるが、磁石回転プレート２０Ａとカバー部材との間に働く磁力（吸引力）が過大となり、磁石回転プレート２０Ａの回転を却って阻害することになる。なお、本実施例では、カバー部材３０ａは非磁性体の金属で形成されているため、磁石回転プレート２０Ａとカバー部材との間に働く磁力（吸引力）は大きくなりにくい。その結果、当該磁力が阻害要因となって磁石回転プレート２０Ａの回転を阻害する状態を回避できることが期待される。
【００３０】
また、図３（ｂ）に示すように、回転軸２３の軸線の延在方向と、軌道レール３の長手方向とが直交する相関関係となっている。この結果、軌道レール３に対する移動ブロック２の相対移動が行われると、渦電流によって生じる磁力が、効率的に上記磁石回転プレート２０Ａの回転モーメントとして作用することになる。
【００３１】
以上より、軌道レール３側に対する磁石回転プレート２０Ａの相対的な配置関係により、移動ブロック２の相対移動に伴う、磁石回転プレート２０Ａの回転を効率的に、且つ、円滑に継続することが可能となる。そして、磁石回転プレート２０Ａが回転すると、上述したように、コイル部材２５により発電されることになる。ここで、図４の上段（ａ）には、移動ブロック２が軌道レール３の一方の長手方向に直進移動したときに、コイル部材２５により発電された電力の電圧推移を表している。この場合、上記磁石回転プレート２０Ａは一方向に回転し続けるため、図４（ａ）には、その回転速度に応じた交流電圧の推移が示されている。そして、図４の下段（ｂ）には、処理回路１２によって、その交流電圧に整流処理及び昇圧処理が施された後の電圧推移が示されている。当該電圧推移は、整流処理後であるため直流電圧の推移となっており、この処理後の電力は、蓄電装置１３に蓄電されていく。なお、蓄電装置１３が既に最大限に蓄電されている場合には、新たに発電された電力は蓄電装置１３に印加されず、処理回路１２内の所定の抵抗回路により適切に消費される。
【００３２】
このように構成された発電モジュール２０によれば、軌道レール３に対する移動ブロック２の相対移動に応じて、効率的に連続的な発電を行い、その発電電力を振動検出装置１０内の加速度センサ１１や無線モジュール１４の作動電力として供給することができる。この結果、移動ブロック２の振動に関するパラメータである加速度データを好適に検出し、それを適時、情報処理装置１００に無線で伝送することができる。これにより、情報処理装置１００におけるリニアガイド１のメンテナンスのための情報処理を好適に実現でき、ユーザのメンテナンス作業の効率化に大きく寄与するものと期待される。また発電モジュール２０は軌道レール３に対して非接触状態で発電するため、発電に伴う発電モジュール２０の摩耗や破損等を回避できる。
【００３３】
また、本実施例では、軌道レール３側のカバー部材３０ａ上に渦電流を発生させている。後述する図５に示すようにレール本体３０の上面３３にはボルト取付孔３２が開口しているため、仮にカバー部材３０ａを配置せずに、上面３３の表面に渦電流を発生させようとすると、ボルト取付孔３２の開口位置を考慮しなければならない。これは、当該開口位置では、上記磁石回転プレート２０Ａと軌道レール３側の構成との距離が急激に大きく変化してしまい、渦電流による磁石回転プレート２０Ａへの磁力の作用が安定しなくなるからである。そのため、当該開口位置を避けるように磁石回転プレート２０Ａの大きさを制限しなければならず、以て、磁石回転プレート２０Ａに含まれる永久磁石量が減少し、発電モジュール２０の発電能力が低下することになる。一方で、本実施例のようにカバー部材３０ａを用いれば、ボルト取付孔３２の存在を理由に磁石回転プレート２０Ａの大きさを制限する必要はなくなるため、発電モジュール２０の発電能力を高く維持することが可能となる。また、カバー部材３０ａによりボルト取付孔３２内に異物（切削屑やクーラント等）が進入するのを回避することもできる。
【実施例２】
【００３４】
次に、図５に基づいて、本発明の第２の実施例に係るリニアガイド１における発電システムについて説明する。なお、図１に示す発電システムの構成と実質的に同一の構成については、同一の参照番号を付すことでその詳細な説明を省略する。図５に示すリニアガイド１では、図１に示すカバー部材３０ａがレール本体３０に設けられていない。そのため、レール本体３０の上面３３に開口するボルト取付孔３２を確認することができる。そして、このボルト取付孔３２にはボルトが配置され、当該ボルトにより、軌道レール３が金属製の固定部材３５に対して固定される。この場合、固定部材３５と軌道レール３（レール本体３０）が、本発明の軌道部材に相当する。このように構成されるリニアガイド１に適用される発電システムでは、上記の実施例１で言及したボルト取付孔３２の開口の影響を考慮して、振動検出装置１０内に搭載される発電モジュール２０を、実施例１の形態のものと異なるものとする。
【００３５】
ここで、図６には、本実施例の振動検出装置１０内に搭載される発電モジュール２０を、装置本体１０ａの記載を省略した状態で表している。本実施例の発電モジュール２０は、回転自在の構成である磁石回転プレート２０Ａと、円形のベースプレート２０Ｂと、コイル部材２５とを有している。また、図７には発電モジュール２０の概略構成を示している。具体的には、図７の上段（ａ）では、発電モジュール２０の構成が理解しやすいように、ベースプレート２０Ｂの記載が省略されている。また、図７の下段（ｂ）では、図６と同じ向きから発電モジュール２０を見た状態が記載されている。
【００３６】
発電モジュール２０において、ベースプレート２０Ｂに回転軸２３が回転自在に嵌め込まれており、更に当該ベースプレート２０Ｂは、振動検出装置１０の装置本体１０ａに固定されている。一方で、磁石回転プレート２０Ａは、実施例１と同じように、筒状のベース部材２２の表面側に断面が扇型の永久磁石２１が６つ配置されており、ベース部材２２の内側には回転軸２３が嵌め込まれている。したがって、６つの永久磁石２１は、回転軸２３を中心として一体となって、装置本体１０ａと繋がるベースプレート２０Ｂに対して回転自在に配置され、この６つの永久磁石２１の回転の周方向には、概ね連続する回転周面２００が形成される。更に、６つの永久磁石２１のそれぞれの、回転周方向の表面は異なる磁極が交互に並ぶように各永久磁石２１の磁気特性が設定されている。このように回転軸２３、ベース部材２２、６つの永久磁石２１による回転自在の構成である磁石回転プレート２０Ａが、本発明の回転磁石部に相当する。
【００３７】
そして、発電モジュール２０では、磁石回転プレート２０Ａの側面側（回転周面とは異なる各永久磁石２１の表面の側）に３つのコイル部材２５は位置するように、これらのコ
イル部材２５はベースプレート２０Ｂ上に配置されている。したがって、軌道レール３に対して移動ブロック２が相対移動すると、レール本体３０の上面３３に発生する渦電流を介して磁石回転プレート２０Ａが回転軸２３を中心として回転する。その結果、３つのコイル部材２５を貫く永久磁石２１による磁束が変動することにより、３つのコイル部材２５に電流が生じ発電が行われることになる。よって、ベースプレート２０Ｂ及び３つのコイル部材２５は、本発明の発電部に相当する。
【００３８】
また、レール本体３０の上面３３にはボルト取付孔３２が、軌道レール３の長手方向に沿って並んでいる。仮に、磁石回転プレート２０Ａの回転周面２００がこのボルト取付孔３２の開口と重なるように、発電モジュール２０が上面３３の上を移動すると、磁石回転プレート２０Ａの永久磁石２１の作用による渦電流を上面３３の上に効果的に発生させることが困難となる。そこで、図８に示すように、上面３３を見下ろした状態において、移動ブロック２が相対移動を行ったときに、磁石回転プレート２０Ａの回転周面２００が対向しながら通過する上面３３上の領域３３Ａが、ボルト取付孔３２の開口と重ならないように、軌道レール３に対する発電モジュール２０の相関関係が決定される。このとき、磁石回転プレート２０Ａの回転軸の延在方向（図８中の一点鎖線矢印）が、軌道レール３の長手方向に対して直交する位置関係とされる。また、回転周面２００の最下点と上面３３との距離については、実施例１において図３の上段（ａ）に示したように上面３３に渦電流が発生するのに適した所定距離Δｈとなるように、軌道レール３に対する発電モジュール２０の相関関係が決定される。
【００３９】
このように構成された発電モジュール２０によれば、ボルト取付孔３２の影響を受けることなく、軌道レール３に対する移動ブロック２の相対移動に応じて、効率的に連続的な発電を行い、その発電電力を振動検出装置１０内の加速度センサ１１や無線モジュール１４の作動電力として供給することができる。この結果、移動ブロック２の振動に関するパラメータである加速度データを好適に検出し、それを適時、情報処理装置１００に無線で伝送することができる。これにより、情報処理装置１００におけるリニアガイド１のメンテナンスのための情報処理を好適に実現でき、ユーザのメンテナンス作業の効率化に大きく寄与するものと期待される。
【００４０】
＜変形例＞
上記の実施例では、回転自在の構成である磁石回転プレート２０Ａの回転周面２００が、軌道レール３の上方に位置する面（カバー部材３０ａや上面３３）に対向するように発電モジュール２０が配置され、その結果、当該軌道レール３の上方に位置する面に渦電流が発生し、それにより磁石回転プレート２０Ａを回転させるモーメントを発生させている。このような形態に代えて、回転周面２００が、レール本体３０の側方の面、望ましくはボール転走面３１以外の側面に対向するように、発電モジュール２０が配置されてもよい。更に、別法として、回転周面２００が、固定部材３５の表面に対向するように、発電モジュール２０が配置されてもよい。何れの場合であっても、回転周面２００とレール本体３０の側面との距離、又は回転周面２００と固定部材３５の表面との距離は、上記渦電流の発生に適した上記所定距離Δｈとされる。このような形態でも、軌道レール３に対する移動ブロック２の相対移動に応じて、効率的に連続的な発電を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・リニアガイド、２・・・移動ブロック、３・・・軌道レール、４・・・ブロック本体、５・・・エンドプレート、１０・・・振動検出装置、１０ａ・・・装置本体、１１・・・加速度、１２・・・処理回路、１３・・・蓄電装置、１４・・・無線モジュール、２０・・・発電モジュール、２０Ａ・・・磁石回転プレート、２０Ｂ・・・ベースプレート、２１・・・永久磁石、２２・・・ベース部材、２３・・・回転軸、２５・・・コイル部材、３０・・・レール本体、３０ａ・・・カバー部材、３２・・・ボルト取付孔、３３
・・・上面、３５・・・固定部材、１００・・・情報処理装置
【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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【図８】
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